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1、实例 1 荷载作用下边坡稳定问题朔准线黄河大桥，边坡高 105m，层理间距取 3m，岩层视倾角 6；主节理间距取 2m，视倾角 85，计算模型如下：DEM 计算模型相关计算参数取值如下：桥基长 15m，宽 12m，荷载 180000kN；灰岩弹性模量 E=4 104MPa，泊松比 =0.23，岩体密度 =2.7103 kg/m3。newround0.05set delc offblock 0 0 0 50 50 50 62.6 115.2 68.9 123.9 85.5 132.5 & 105.5 140.1 125.4 156.4 180 156.4 180 0jset 85,0 300,0
2、 0 0 3,0 (50 50)jset 6 0 300 0 0 0 4 0 (50 50)gen auto 5change jmat=1 range angle 84 86change jmat=2 range angle 5 7prop mat=1 den=2700 b=1.5e9 s=0.6e9prop jmat=1 jkn=2e9 jks=2e9 jcoh=1e9 jfr=25 jten=1e5 prop jmat=2 jkn=2e9 jks=2e9 jcoh=1e10 jfr=35grav 0 -10hist n=100 xdis 68.9 123.9 ydis 68.9 123.9
3、 hist n=100 xdis 125.4 156.4 ydis 125.4 156.4 hist unbalbound xvel=0 range -1 0.2 -1 50.1bound xvel=0 range 224.9 225.1 -1 157bound yvel=0 range -1 226 -1 0.1cyc 5000save nature.savJOB TITLE :UDEC (Version 3.10)(e-01)1.20LEGEND1.003-Jun-07 23:46cycle100000history plot-6.93E-03 1.14E-01Vs.0.00E+00 9.
4、45E+01Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, Minnesota USA0.800.600.400.200.00-0.200.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00(e+02)变坡点 x 位移JOB TITLE :UDEC (Version 3.10)LEGEND3-Jun-07 23:46cycle100000history plot-1.25E-01 0.00E+00Vs.0.00E+00 9.45E+01Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, Min
5、nesota USA(e-01)0.200.00-0.20-0.40-0.60-0.80-1.00-1.20-1.400.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00(e+02)变坡点 y 位移JOB TITLE :UDEC (Version 3.10)LEGEND3-Jun-07 23:46cycle100000history plot-3.80E-03 1.39E-01Vs.0.00E+00 9.45E+01Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, Minnesota USA(e-01)1.401.201.0
6、00.800.600.400.200.00-0.200.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00(e+02)JOB TITLE :UDEC (Version 3.10)LEGEND3-Jun-07 23:46cycle100000history plot-1.99E-01 0.00E+00Vs.0.00E+00 9.45E+01Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, Minnesota USA坡顶点 x 位移(e-01)0.200.00-0.20-0.40-0.60-0.80-1.00-1.20-1.40-
7、1.60-1.80-2.000.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00(e+02)坡顶点 y 位移JOB TITLE :UDEC (Version 3.10)LEGEND3-Jun-07 23:46cycle100000history plot0.00E+00 1.98E+06Vs.0.00E+00 9.45E+01Itasca Consulting Group, Inc.Minneapolis, Minnesota USA(e+06)2.001.801.601.401.201.000.800.600.400.200.000.000.100.200
8、.300.400.500.600.700.800.901.00(e+02)不平衡力实例 2 边坡渗流稳定问题问题定义：; =; - 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 -;8 m;9 m;10 m - failure -; =;round 0.05定义刚体角边圆角半径，缺省值 0.5，建议为块体边长的 1%，设定后不可更改。set delc off如果接触
9、块体张开距离大于 0.55 倍 round 定义的长度时， 接触将被自动删除 （缺省值 on）， off 则表示不自动删除。block0,-50,05,011,1022,1022,-5生成一个块体，每次分析该命令只能用一次。jset20,0100,00,02,0(5,1)设置节理性质， 20 为角度， 100 为长度， 2 为间距，（ 5， 1 表示起点位置）jset80,0100,00,03,0(5,0);del area 0.1;删除面积小于 0.1 的块体gen auto 10;propmat=1dens=0.0025k=16667g=10000定义材料属性：密度 (density)、体
10、积模量 (bulk) ，剪切模量 (shear)（当 cons=3、6时，还需要 cohesion 粘聚力、 dilation 剪胀角、 fri ction 内摩擦角、 tension 拉张强度）propmat=1jkn=10000jks=10000jfric=45.0propmat=1jperm=1.0e8azero=0.0005ares=0.0002; 定义材料属性：法向刚度系数，切向刚度系数，摩擦角（度） ，节理渗透系数、法向应力为零时的裂隙开口大小、高应力作用下裂隙开口大小（长度）Jcons=2 (面面接触，库仑滑动准则 )还有一些参数：如：jcohesion，jdilation ，j
11、tensionJcons=1（点接触）参数： ccohesion(内聚力 )，cdilation( 剪胀角 )，cfriction( 摩擦系数 )，cperm(渗透系数 ) ，ctension(拉张强度 )， kn(法向刚度 )， ks(切向刚度 )Jcons=5(面面接触，库仑滑动准则，残余强度 ) ，与 jcons=2 相比，多了以下参数： jrescoh(残余内聚力 )，jrfric( 残余摩擦角 )， jrtens(残余拉张强度 )对于 jcons=2 和 5，可以指定非线性应力应变关系，用 Table n (x,y) (x1,y2) .property nstable n命令，cha
12、nge jmat=1 jcons=2;设置材料对应关系，如节理采用编号为1 的材料，节理性质为2（1，2，3，5，7）insitustr -0.125 0 -0.25ygrad 0.0125 0 0.025;初始化应力， str 表示 (0,0)处应力， sxx0,sxy0,syy0, 分别表示 x 方向应力，剪应力， y 方向应力Ygrad 表示变化梯度， sxxy,sxyy,syyySxx=sxx0+sxxx*x+sxxy*ySxy=sxy0+sxyx*x+sxyy*ySyy=syy0+syyx*x+syyy*y还可以给出 Xgrad，同上。boundxvel=0 range -1,1-6
13、 1boundyvel=0 range -1,31-6 -4boundxvel=0 range21,23-6 11;定义边界条件外部边界条件： 1）荷载边界： bound xload fx range x,y . bound yload fy range x,y,2) 自由边界： bound xfree bound yfree3) 应力边界： bound stress sxx0,sxy0,syy0 xgrad sxxx,sxyx,syyxygrad sxxy,sxyy,xyyy4) 位移速度边界bound gvel vx0,vy0,vxx,vxy,vyx,vyyVx=vx0+vxx*x+vxy
14、*yVy=vy0+vyx*x+vyy*yBound nvel vn变形块体法向位移速度Bound svel vs变形块体剪切位移速度Bound xvel vx变形体 x 方向位移速度Bound yvel vy变形体 y 方向位移速度内部边界条件： 1）荷载边界： bound interior xload fx range x,y . bound interior yload fy range x,y,2) 自由边界： bound interior xfree bound interior yfree3) 应 力 边 界 ： bound interior stress sxx0,sxy0,syy
15、0 xgrad sxxx,sxyx,syyx ygrad sxxy,sxyy,xyyy4) 位移速度边界 bound interior gvel vx0,vy0,vxx,vxy,vyx,vyyVx=vx0+vxx*x+vxy*yVy=vy0+vyx*x+vyy*yBound interior nvel vnBound interior svel vsBound interior xvel vxBound interior yvel vy变形块体法向位移速度变形块体剪切位移速度变形体 x 方向位移速度变形体 y 方向位移速度grav 0 -10;x、 y 方向的重力加速度，同set gravit
16、y x, yhistn=100 xdis 11,10ydis 11,10保存变量历史， n=100 表示第循环 100 时间步，存储一次， Xdis 11,10 表示存储距 11，10 最近的点的 x 方向位移； Ydis 11,10 表示存储距 11， 10 最近的点的 y 方向位移；histunbal; 记录最大不平衡力Solve求解saveslfl1.sav;保存文件; -; flow - r.h.s. water at y=6m; - no failure -; -fluiddens 0.001定义流体密度，注意单位要统一boundimpermrange -1,31-6 -4设置无渗流
17、的边界范围， x 最小最大范围， y最小最大范围boundpygrad -0.01range -1,1-6 1设置流体压力梯度范围boundpp=0.06 pygrad -0.01range 21,23-6 6; 设置流体压力梯度范围， pp 表示压力初值， pygrad 表示梯度range 表示范围。set flow steady;设置稳定流模式histxdis 5.92 1.54ydis 5.92 1.54记录位移历史resetdispljdis设置块体和节理位移为零prop mat=1 jfric=25设置材料 1 的节理摩擦角为 25 度。cyc500执行时间 500 步。savesl
18、fl2.sav; -; flow - r.h.s. water raised to y=8m; - some slip, but no block failure -; -boundpp=0.08pygrad -0.01 range 21,23 -6 8cyc500saveslfl3.sav; -; flow - r.h.s. water raised to y=9m; - no failure -; -boundpp=0.09pygrad -0.01 range 21,23 -6 9cyc1000saveslfl4.sav; -; flow - r.h.s. water raised to y=10m; - failure -; -boundpp=0.10pygrad -0.01 range 21,23 -6 11cyc15000saveslfl5.savreturn