GIIC-UDEC操作教程---边坡支护

1 引言

尽管UDEC逐步向着通用的GUI发展，但目前还保留着GIIC。事实上GIIC的“所做即所见”的操作方式比用GUI建立模型更方便和快捷。实践过程中发现先使用GIIC建立模型然后再在GUI中运行数据文件的两步骤方法更有效，因为GUI的图形处理能力比GIIC要强，所以我们可以结合在一起使用。这个笔记描述了一些使用GIIC建立模型的基本操作，顺便熟悉一些新命令的使用方法。

2 节理边坡及支护

这个例子将分析一个节理边坡的稳定性以及利用支护稳固边坡。

(1) 建立一个新项目，选择“Cell space detection”，保存项目题目为“Reinforced Slope”， 项目文件名为"slope_support.prj"。这个选项能够模拟大量岩块的运动轨迹。参看《Cell Space Detection---UDEC的单元映射算法》。

(2) 工具[Build]->[Block]建立"New Block", x值的范围为(0,80), y值的范围为(0,50), "Block rounding radius"的值取0.5。代码如下：

block config cell 10 10block tolerance corner-round-length 0.5block tolerance minimum-edge-length 1block create polygon 0,0 0,50 80,50 80,0

(3) 工具[Build]->[Joint-Regions]创建一个为节理产生的四边形区域，输入四个角点的坐标即可 。代码如下：

block joint-region id 1 ...30.0,10.0 39.1,50.0 61.0,50.0 52.0,10.0

(4) 在上述区域内产生一组节理。工具[Build]->[Joints], "Range"内选择“Joint-region”，“Shapes”选择“Joint-continuous”， 然后按“Input Shape",输入节理参数，按"Generate shape"产生一组节理。代码如下：

block cut joint-set angle 76.0001 ...spacing 4 origin 30,10 range joint-region 1

注意关键字"jregion"和" joint-region"目前都接受。

(5) 产生三个crack。第一个crack用来表示边坡的水平面，后两个crack用来产生两条近似水平的节理。工具[Build]->[Joints],"Range"内选择“Full model”，“Shapes”选择“Line”， 然后按“Input Shape",输入节理参数，按"Generate shape"产生一组节理。代码如下：

block cut crack (0,10) (32,10)block cut crack (30,12.5) (65,14)block cut crack (35,30) (70,31.5)

(6) 删除上部块体形成边坡面。工具[Alter]->[Delete&Add],然后按"Edit range"，输入被删除块体的范围，按"Apply by range"。代码如下：

delete range pos-x 0,30 pos-y 10,50

不知为什么这个操作前面没有命令Block.

(7) 工具[Build]->[Joints], 按“Apply JDelete”。代码如下：

block joint-delete

(8) 设置节理参数值. 工具[Build]->[JointMat], 按"Create", 打开"Property Editor", 代码如下：

block contact group 'Joint'block contact cmodel assign area ... stiffness-shear 1E8 stiffness-normal... 1E8 friction 5.7 range group 'Joint'; new contact defaultset jcondf joint model area ...stiffness-shear=1E8 ...stiffness-normal=1E8 friction=5.7

上面产生的这一句与以前不同，目前还不知啥原因。

block contact cmodel default ...area stiffness-shear 1E8 ...stiffness-normal 1E8 friction 5.7

(9) 设置块体参数。工具[Material]->[BlockMat], 代码如下：

block change mat 1block property mat 1 density 2E3

(10) 固定边界：工具[In Situ]->[Fix], 代码如下：

block fix all range pos-x 0,80 pos-y 10,20

(11)  工具[Setting]->[Gravity] 代码如下：

block mechanical gravity 0.0 -9.81

(12) 加固几何形状。局部加固只考虑它穿过不连续时加固的局部效果。工具[Structure]->[Reinforcement] 。代码如下：

block struct reinforce create ...material 1 begin 30.0,40.0 end 60.0,40.0block struct reinforce create ...material 1 begin 30.0,20.0 end 60.0,20.0

(13)  加固材料属性。工具[Structure]->[Property] 。代码如下：

block struct reinforce property mat 1 ...stiffness-axial 1E8 active-half-length 1 ...stiffness-shear 1E8 rupture-tension-strain ...1E30 yield-shear 1E30

(14) 求解。工具[Run]->[Solve]，代码如下：

block solve ratio 1.0E-5

3 扩展讨论

如果再加入一组节理， 目前的支护不再起作用。

block cut joint-set angle 40.0001 ...spacing 5 origin 30 10 range jregion 1

如果中间再加一层支护，同时改变节理的倾角，则边坡的稳定性相对好一些。

4. 结束语

使用GIIC准备一个模型的数据文件，一旦完成把数据文件拷贝到GUI运行，个人觉得这样做能够充分利用这两个工具的优势。GUI不能打开GIIC产生的项目文件，但模型文件.sav文件能在GUI中restore. GIIC-UDEC的另一个教程参看《UDEC: 岩体边坡阶梯状节理模拟---一个操作指导》。