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UDEC流固耦合-边坡渗流实例解析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