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1、岩土工程数值计算方法UDEC建模技巧与工程应用USTB提纲UDEC常见问题UDEC软件应用UDEC简介USTBUDEC简介－特点◆UDEC——UniversalDistinctElementCode（通用离散元软件）◆UDEC建立在拉格朗日算法基础上，利用中心差分法进行求解。◆美国ItascaConsultingGroupInc.开发的离散单元法的计算软件。◆离散单元法理论由Cundall（1971）首次提出。◆岩体被看作一种不连续的离散介质。其内部可存在大位移、旋转和滑动乃至块体的分离，从而可以较真实地模拟节理岩体中的
2、非线性大变形特征。USTBUDEC简介－应用范畴◆便于处理所有非线性变形和破坏都集中在节理面上为特征的岩体破坏问题。◆求解连续介质及连续介质向非连续介质转化的力学问题。◆广泛应用于模拟边坡，滑坡和节理岩体地下水渗流。◆土壤开裂，分离等非连续现象。◆围岩洞室破坏诱发断裂，滑移。◆特别适用于模拟计算节理岩体破坏与大变形，地下结构和深部高辐射废料的储存研究。USTBUDEC简介－岩体力学本构模型1开挖模型2各向同性弹性模型3Drucker-Prager塑性模型4Mohr-Coulomb塑性模型5堆砌节理模型6应变软化/硬化模型
3、7双屈服模型1点接触－库仑滑移2节理面接触－库仑滑移节理面接触－具有残余强度库仑滑移4连续屈服5Barton-Bandis节理块体本构模型节理本构模型USTBUDEC软件应用结果输出迭代计算变化分析建模USTBUDEC软件应用－－建模设计模型尺寸划分块体和节理定义本构模型建模给出材料力学参数确定模型边界条件迭代使之平衡USTBUDEC软件应用－－建模块体生成：Blockx1,y1x2,y2x3,y3x4,y4USTBUDEC软件应用－－建模圆角长度：RounddUSTBUDEC软件应用－－建模节理生成：Crackx1,y
4、1x2,y2USTBUDEC软件应用－－建模节理生成：JsetUSTBUDEC软件应用－－建模节理生成：JsetUSTBUDEC软件应用－－建模圆形生成：Tunnelx1,y1rnUSTBUDEC软件应用－－建模圆弧生成：Arcx1,y1x2,y2dnUSTBUDEC软件应用－－建模计算单元生成：GenquadvGenedgevUSTBUDEC软件应用－－建模定义块体本构模型：Changecons＝0Changecons＝1Changecons＝3Propmatn1bu=sh=Propmatn2den=bu=sh=Pro
5、pmatn3den=bu=sh=&c=fri=ten=Changematn定义节理本构模型：Changejcons＝2Propjmatnjkn=jks=jf=&jc=jt=Changejmatn注意：量纲统一USTBUDEC软件应用－－建模边界条件：Boundaryxvel=0rangexx1,x2Boundaryyvel=0rangeyy1,y2USTBUDEC软件应用－－建模边界条件：Boundarystresssxxsxysyyrangex1,x2y1,y2BoundaryygradsxxysxyysyyyUSTB
6、UDEC软件应用－－边界条件命令总结命令效果BOUNDARYStress施加总应力到刚体或变形体块体的边界上Xload施加刚体或变形体边界的x方向的荷载Yload施加刚体或变形体边界的y方向的荷载Xvel施加变形体边界的x方向的速度（位移）Yvel施加变形体边界的y方向的速度（位移）FIX固定刚体边界的速度（位移）FREE释放刚体的速度（位移）LOADXload施加x方向的荷载到刚体的边界Yload施加y方向的荷载到刚体的边界USTBUDEC软件应用－－建模模型内应力：inisxxrangex1,x2y1,y2重力加速度
7、：setgrav0,-9.81迭代：cycln允许模型交叠：setovn划分范围：Jridnx1,y1x2,y2x3,y3x4,y4USTBUDEC软件应用－－进行改变和分析模拟开挖：Delrangex1,x2y1,y2DelrangenChangecons=0USTBUDEC软件应用－进行改变和分析模拟锚杆支护：Cablex1,y1x2,y2npointmatsasteelmatgPropmatn1cb_ym=cb_de=cb_yi=cb_yc=Propmatn2cb_kb=cb_sb=Changecablematg<
8、mats>x1,y1x2,y2USTBUDEC软件应用－－结果输出Savetext.sav保存结果Calltext.dat调用数据Resttext.sav调用结果New新的开始Quit退出Plotblo显示块体Plotbo显示边界Plotplas显示塑性区Plotsig1fi显示最大主应力1Plotsig2fi显示
