目 录

第一章 RFPA2D理论概述 .................................................................... 1

1.1 RFPA2D基本概述 ...................................................................... 1 1.2 RFPA2D-Strata方法要点 ........................................................... 2 1.3 RFPA2D-Strata介绍 ................................................................... 3 第二章 RFPA2D-Strata软件的特点概述 ........................................... 4

2.1 RFPA2D-Strata软件概述 ........................................................... 4 2.2 RFPA2D-Strata方法的主要要点 ............................................... 4 2.3 RFPA2D-Strata软件基本原理 ................................................... 5 第三章 RFPA2D-Strata安装指南 ..................................................... 18

3.1系统要求 .................................................................................. 18 3.2 RFPA2D-Strata的安装 ............................................................. 19 第四章 RFPA2D-Strata简介 .............................................................. 21

4.1 RFPA2D-Strata的开发背景 ..................................................... 21 4.2如何获得帮助 .......................................................................... 21 4.3如何购买 .................................................................................. 21 第五章 RFPA2D-Strata菜单 .............................................................. 23

5.1 RFPA2D-Strata计算步骤 ......................................................... 23 5.2 RFPA2D-Strata工作平台的装入 ............................................. 23 5.3 RFPA2D-Strata工作条介绍 ..................................................... 26 5.4 RFPA2D-Strata颜色灰度调整 ................................................. 28 5.5 RFPA2D-Strata网格划分 ......................................................... 29

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5.6 RFPA2D-Strata强度特性设置 ................................................. 30 5.7 RFPA2D-Strata力边界条件设置 ............................................. 31 5.8 RFPA2D-Strata控制条件设置 ................................................. 32 5.9 RFPA2D-Strata系统自定义 ..................................................... 33 5.10 RFPA2D-Strata基本设置 ....................................................... 40 5.11 RFPA2D-Strata经典算例 ....................................................... 43 第六章 RFPA2D常见问题 .................................................................. 55

6.1软件安装问题与解答 .............................................................. 55 6.2软件操作问题与解答 .............................................................. 60 6.3软件高级运用及解答 .............................................................. 65

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第一章 RFPA2D理论概述

1.1RFPA2D基本概述

岩石（岩体）是地质、采矿、石油、水利等部门经常涉及的最基本的天然材料。天然的岩体是非连续、非均质、非弹性、各向异性的介质。它具有时效性、记忆性和对环境的依赖性。尽管经典力学推衍了诸多的理论公式，但面对复杂的工程岩体材料仍显得无能为力。在许多实际工程当中，依据理想化的模式计算出的诸如岩体变形、破坏和强度等与实际相差甚远。煤矿岩爆、瓦斯突出、采场顶板垮落、水坝开裂、岩土边坡失稳、地震等众多灾害性事故的发生，不仅给国家和人民财产造成了巨大损失，同时也表明，人类目前尚缺乏对岩石（岩体）材料的不规则性、复杂性和物理力学非线性本质的认识和解决这些问题的方法，致使许多岩石力学问题无法定量或定性地予以解释和分析。

岩石力学问题，广义讲包括岩石破坏问题。岩石之所以产生非线性变形，就是因为岩石在受载过程中其内部不断产生微细破裂。这种微细破裂的不断发展便导致最终的宏观破裂。通常的有限元方法尽管可以模拟岩石的非线性变形，但只是在宏观行为上的一种―形似‖，而没有模拟出岩石在变形过程中的微破裂进程，因而不能做到―神似‖。

为了解决岩石破裂过程的分析，采用有限差分法、有限单元法、

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边界元法、半解析元法、离散元法等数值模拟方法在全面解决复杂的岩土工程问题，例如岩土材料的非线性问题、岩体中节理、裂隙等不连续面对分析计算的影响、分步开挖与充填施工作业对围岩稳定性的影响等方面都不同程度的存在缺陷。1995年，软件系统创始人唐春安教授针对这些问题提出了基于有限元基本理论，充分考虑岩石破裂过程中伴随的非线性、非均匀性和各向异性等特点的新的数值模拟方法―RFPA（Realistic Failure Process Analysis）方法‖， 即真实破坏过程分析方法。 1.2RFPA2D-Strata方法要点

1、将材料的非质性参数引入到计算单元，宏观破坏是单元破坏的积累过程。

2、认为单元性质是线弹-脆性或脆-塑性的，单元的弹模和强度等其他参数服从某种分布，如正态分布、韦伯分布、均匀分布等。

3、认为当单元应力达到破坏的准则发生破坏，并对破坏单元进行刚度退化处理，故可以以连续介质力学方法处理物理非连续介质问题。

4、 认为岩石的损伤量、声发射同破坏单元数成正比。 RFPA数值模拟方法同时还认为：

1、将材料的不均匀性 当单元变形使应力达到一定强度值时即作破坏处理（即假定单元性质近似为弹脆性的，但由于考虑了材料

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