初级培训教程RFPA2D-Strata岩层移动版§主要内容◆RFPA-Strata岩层移动版简介◆RFPA-Strata版分析问题的流程◆有关节理的设置◆岩层移动RFPA模拟举例一、RFPA-Strata岩层移动版简介§RFPA-Flow渗流版简介◆RFPA-Strata岩层移动版:是继RFPA基本版推出的，主要面向岩土工程应用分析，可针对地下工程诱发的地表沉陷、岩层移动、巷道破坏、顶板冒落等工程灾害展开应力场、位移场及声发射模式（微震）的实时监测。观看煤矿开采诱发的巷道破坏和岩层移动过程……RFPA2Dmodelingofstratafailureandstratamovementduringexcavation二、RFPA-Strata版分析问题的流程§RFPA计算步骤（三大步）构造模型（前处理）1建立工程文档2网格划分和参数赋值（考虑自重）3插入模型结构4边界条件5控制条件计算单步运行连续运行结果分析（后处理）三、有关节理的设置§节理◆在岩层移动分析中，节理实际上是岩层之间的弱层，它的功能是能够抵抗上下的压力，但不能承受上下之间的拉应力。所以，节理系数的拉、压应变系数设的相对较小。◆节理的参数设置（1）C/T设大，一般设10-20之间。（2）弹模小、抗压强度小。（3）最大拉应变系数小，一般设为1.0左右。（4）最大压应变系数小，一般设为20左右。（5）水平节理和垂直节理高度设置尽量小，这样效果好。§设置节理的步骤（1）启动鼠标操作开关。（2）设置节理的力学参数，按弹出材料特性对话框如下图。（3）设置节理单元的高度，如下图。（4）在模型上拉线进行节理的设置。§设置节理的步骤四、岩层移动RFPA模拟举例§地下工程开挖引起地应力重分布模拟试验内容：◆地下工程开挖中重力引起的应力集中情况分布◆分步开挖过程应力场的演化第1步：模型建立及参数选择模型：模型尺寸10000mm×20000mm，网个划分为100×200个基元。采用平面应变问题。水平设置位移固定，垂直方向自由。通过开挖步控制。分五步开挖，每步向右开挖1000mm，开挖宽度（高度）为1000mm。力学性质参数如下表：均质度弹性模量强度Poisson自重3500002000.252.5e-5摩擦角C/TMaxstrainTMaxstrainCStrengthcriterion30101.5200M-CCriterion表1基元的力学参数、相变准则§RFPA数值模型应力场演化过程……第1步开挖应力场演化过程……第2步开挖应力场演化过程……第3步开挖应力场演化过程……第4步开挖应力场演化过程……第5步开挖§开采诱发的岩层移动顶板冒落模拟试验内容：◆模拟分步开挖引起的地应力重新分布情况◆模拟分析随着采动工作面的推进，上覆岩层的断裂过程及应力场分布情况◆模拟分析随着采动工作面的推进，地表沉陷和岩层移动的发展规律第1步：模型建立及参数选择模型：上硬下软型岩层顶板冒落模型尺寸50m×100m，网个划分为100×200个基元。采用平面应变问题。本模型共分不同岩性的5层岩层，力学参数及厚度如表1所示。本模型计算的目的是主要在于考察自下而上厚度和强度呈递增状态的顶板破坏过程及特征。水平设置位移固定，垂直方向自由。通过开挖步控制。每步向右开挖1000mm，开挖宽度（高度）为1000mm。力学性质参数如下表：表1岩层模拟参数层序岩性厚度（m）弹性模量（MPa）抗压强度（MPa）自重（N/mm3）摩擦角(度)泊松比顶板3砂岩308000802.65300.25顶板2砂岩7.55000502.5350.30顶板1砂页岩53000302.5370.30煤层2.51000251.8380.35底版砂岩5100001002.65300.25位置均质度弹性模量抗压强度自重MS-TMS-C压拉比节理501000102.01.02050§RFPA数值模型模拟结果分析模拟结果分析模拟结果分析模拟结果分析模拟结果分析模拟结果分析模拟结果分析
