UDEC流固耦合-边坡渗流实例解析

珠穆浪玛

岩体节理边坡的稳定性受边坡后面水位所影响。本例中，水位阶段升高直到边坡失稳，当节理内的流体压力增加（节理内的有效正应力降低）以至于边坡面节理的抗剪强度达到极限时，边坡产生破坏。
包含规则节理边坡的几何模型见图8.1。水位在坡址按四个阶段逐渐升高，四个阶段的水位高程分别是6m、8m、9m和10m。在每一阶段均进行一个稳定流体的分析。

图8.1节理边坡渗流问题的几何体

假定下面的材料参数为节理边坡的岩体参数。

8.2 UDEC分析UDEC分析模型见图8.2, 本问题通过设置SET flow steady命令进行稳定流模拟,水位的上升采用BOUND pp pygrad命令改变每个阶段的流体压力梯度来实现.数据文件见8.3节.
首先,边坡在重力荷载下达到平衡,然后在右侧的水位上升到坡址上高度6m处;左侧的水位保持在坡址的水平上,在这个流体压力条件下,边坡是稳定的.此条件下的稳定流态见图8.3.
接下来,右侧的水位上升到8m,8m水位高度条件下稳定流态见图8.4.系统再次达到平衡.然后水位上升至9m.流体状态见图9.5,边坡仍旧保持稳定.
最后,水位达到边坡的顶部,此条件下的流态见图8.6.在10m水位时,边坡滑动,见图8.7的岩石楔形体.
注意.本问题采用了命令SET delc off进行设置,它将阻止接触后面破坏的岩石楔形体被删除,否则,与这些接触相关的区域将变成外部区域,并且流体压力将会消失. 当楔形体产生大位移时.这将很难确定实际的流体压力.保守的估计是假定流体压力没有消.

Example 8.1 SLOPEFLO.DAT

; ================================================

;

; --- fluid flow test run ---

; --- slope : 10 m high ---

;

; --- 2 joint sets : 20 and 80 deg.

; friction = 30 deg.

;

; --- r.h.s. water level : 6 m --- no failure ---

;

8m

;

9m

;
10 m --- failure ---

;

; ================================================

;

round 0.05
;设置倒圆角数值

set delc off
;设置破坏体不被删除

;

block 0,-5 0,0 5,0 11,10 22,10 22,-5
;定义问题几何体的外轮廓

;节理切割块体

jset 20,0 100,0 0,0 2,0 (5,1)
;倾角20

jset 80,0 100,0 0,0 3,0 (5,0)
;倾角80

;

del area 0.1
;删除面积小于0.1的块体

;;plot block
;显示块体

gen auto 10
;生成变长10的三角形单元

;;plot block zones
;显示单元划分网格

;参数设置

prop mat=1 dens=0.0025 k=16667 g=10000

prop mat=1 jkn=10000 jks=10000 jfric=45.0

prop mat=1 jperm=1.0e8 azero=0.0005 ares=0.0002

;

change jmat=1 jcons=2

;初始应力条件

insitu str -0.125 0 -0.25 ygrad 0.0125 0 0.025

;边界条件

bound xvel=0 range -1,1 -6 1

bound yvel=0 range -1,31 -6 -4

bound xvel=0 range 21,23 -6 11

;设置重力加速度

grav 0 -10

;记录时步和点的位移、不平衡力

hist n=100 xdis 11,10 ydis 11,10

hist unbal

;求解和保存

solve rat 1e-5

save slfl1.sav

;查看计算结果

;plot block dis yel

;plot hist 1

;plot hist 2

; --------------------------------------

;

; flow --- r.h.s. water at y=6m

;

; --- no failure ---

;

; --------------------------------------

fluid dens 0.001
;流体密度

bound imperm range -1,31 -6 -4
;不可渗透边界

bound pygrad -0.01 range -1,1 -6 1
;左侧水位0,x=0,y=-6~1

bound pp=0.06 pygrad -0.01 range 21,23 -6 6
; 右侧升高水位到6m,x=22,y=-6~6

;

set flow steady
;设置稳定流

;

hist xdis 5.92 1.54 ydis 5.92 1.54
;记录点位移

reset displ jdis

prop mat=1 jfric=25

cyc 500

save slfl2.sav

;计算结果显示

;plot bl vf yel
显示流体矢量-黄色

;plot bl dis yel
显示块体位移

;plot bl pp yel
显示节理孔隙水压力

; --------------------------------------

;

; flow --- r.h.s. water raised to y=8m

;

; --- some slip, but no block failure ---

;

; --------------------------------------

bound pp=0.08 pygrad -0.01 range 21,23 -6 8

cyc 500

save slfl3.sav

;

;plot bl vf yel
流体矢量-黄色

;plot bl pp red dis yel
同时显示孔隙水压力(红色)和位移(黄色)

;plot bl sh yel
显示节理剪切位移数量

; --------------------------------------

;

; flow --- r.h.s. water raised to y=9m

;

; --- no failure ---

;

; --------------------------------------

bound pp=0.09 pygrad -0.01 range 21,23 -6 9

cyc 1000

save slfl4.sav

;

; --------------------------------------

;

; flow --- r.h.s. water raised to y=10m

;

; --- failure ---

;

; --------------------------------------

bound pp=0.10 pygrad -0.01 range 21,23 -6 11

cyc 15000

save slfl5.sav

return

dong2222

谢谢了，我去学习一下。
请问你可以解释一下UDEC中关于cell-mapping吗？？？

袁巍

2# dong2222
这个是用于接触搜索的，用这种方式搜索，效率更高

bxf1978

大家多多交流！共同进步！

MRswfeifei

请问LZ  UDEC里怎样模拟降雨对边坡的影响？ 我是不是可以近似认为就是给它加个固定水头H 啊

seven511629

学习一下，谢谢啦！

cccjob699

准备好好学习

MRswfeifei

LZ 请问加锚杆的时候，用到命令change cable n range ( x,y ) (x,y ) 时老出现0 cable nodes changed    0 cable elements changed  或者出现 *** xu must be greater than xl   不知道LZ 有没有遇到过这样的情况！！！！

cccjob699

有没有图形，可以参考

pmk274351396

恩，就是，看看图形效果

yuran_ok

学习一下，谢谢啦！

MRswfeifei

手册上的例题

MRswfeifei

这个边坡为什么要加边界应力？哥们，可以解释一下这句命令不
insitu str -0.125 0 -0.25 ygrad 0.0125 0 0.025

industry

准备好好学习

liyistudyflac3d

14# industry

你好，请问有UDEC安装程序吗？传我一个好吗？想学习下，我的QQ：187205143

cuitaihe

学习下，想学底板突水的啊！谁有例子发一个吧学习下啊

black008

貌似是手册上的例题。。。。。

MRswfeifei

手册上的例题，我试过了 加边界应力跟不加 安全系数是一样的

amos

谢谢楼主分享~~~支持一下~~~

@PUPPY

MRswfeifei 发表于 2010-10-26 15:00
手册上的例题

你好 什么手册啊？可否给我发一个？非常感谢：397299237@qq.com