尾礦壩的靜、動(dòng)力穩(wěn)定分析及其應(yīng)用.pdf

1、邊坡穩(wěn)定分析一直是巖土工程中的重要研究課題。邊坡穩(wěn)定性受邊坡材料力學(xué)特性、邊坡的幾何尺寸、邊坡外部荷載等諸多因素的影響，因此邊坡變形破壞相當(dāng)復(fù)雜，主要有滑動(dòng)、崩塌、傾倒、蠕動(dòng)、剝落和流動(dòng)等基本形式。目前我們的研究絕大多數(shù)都是針對(duì)滑動(dòng)破壞的分析。分析邊坡穩(wěn)定問題，基本上可以分為兩種方法，一種是極限平衡法，另一種是考慮土體應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)值分析法。極限平衡方法由于不能較真實(shí)地反映邊坡失穩(wěn)時(shí)的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)而受到質(zhì)疑，而數(shù)值分析方法為邊坡穩(wěn)

2、定分析提供了基于失穩(wěn)過程的應(yīng)力、位移特征反應(yīng)，從而給出穩(wěn)定性的描述。本文結(jié)合生產(chǎn)上的工程項(xiàng)目，從河南中原黃金冶煉廠尾礦壩的研究入手，根據(jù)尾礦壩的地形地質(zhì)條件，較為真實(shí)地建立了壩體的整體二維數(shù)值模型。通過對(duì)ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)，利用APDL語言編制了尾礦壩二維非線性靜力有限元分析程序，非線性分析采用鄧肯-張-模型計(jì)算尾礦壩的應(yīng)力和變形。根據(jù)尾礦壩動(dòng)力計(jì)算的特點(diǎn)，編制了動(dòng)力非線性計(jì)算程序，用于尾礦壩的地震反應(yīng)分析，計(jì)算采用粘彈性模型，同時(shí)

3、考慮了土體的非線性性質(zhì)。根據(jù)極限平衡原理和Mohr-Coulomb破壞準(zhǔn)則，建立了能同時(shí)確定邊坡臨界滑動(dòng)面和邊坡整體穩(wěn)定安全系數(shù)的單元安全系數(shù)法。該法不但可以確定臨界滑動(dòng)面和計(jì)算其對(duì)應(yīng)的整體穩(wěn)定安全系數(shù)，而且還消除了以往利用極限平衡法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析時(shí)對(duì)臨界滑動(dòng)面的形狀以及條底和條塊界面上法向力作用點(diǎn)的人為假定。通過使用ANSYS軟件對(duì)尾礦壩進(jìn)行了非線性靜力、非線性動(dòng)力分析計(jì)算，壩體的應(yīng)力、位移分別符合一般規(guī)律，在動(dòng)力作用下壩體的動(dòng)力反