基于有限元法的岩质边坡数值模拟与分析

高大岩质边坡的稳定性对其下部建筑物和工业场地的安全至关重要,有限元强度折减法数值模拟分析岩质边坡破坏机制是一条对岩质边坡稳定性进行可靠分析的有效方法。文章结合强度折减理论的有限元应力分析法对柏泉选厂西边坡的开挖支护过程进行了数值模拟,能够科学分析边坡的变形破坏机制及演变过程。该方法把锚杆等支挡结构的共同作用和地下水的影响统一考虑,从而可以验证边坡加固措施的合理性,与其他方法相比实用性更强。边坡稳定模拟分析所依据的岩土物理力学参数来自工程地质勘察报告,数据真实可靠,分析结果切合实际。边坡稳定性分析结果直接指导边坡加固设计,根据边坡岩体应力情况调整锚杆规格和布局,从而使边坡加固措施更加安全可靠、经济合理。     

基于极限平衡法与强度折减法的高边坡过程稳定性分析

为了对强度折减法和极限平衡法在边坡稳定性分析中的性能进行比较, 分别采用两种方法对高边坡过程稳定性进行了分析, 结果表明: 两种方法计算得到的边坡安全系数数值上差异不大, 但强度折减法可以获得边坡的应力、变形分布等信息, 适用于复杂地质条件下边坡稳定性分析; 边坡加固后安全系数满足相关规范要求, 说明支护方案合理可靠。     

露天转地下矿山边坡稳定性的数值模拟与敏感度分析

露天转地下矿山边坡稳定性是一个当前广泛存在的问题.依据经验类比和正交试验原理,针对某铁矿工程地质条件,通过正交试验设计出了9种地下采场结构参数方案.采用有限元法,建立了矿区的有限元数值模型,通过数值模拟得出9种方案开采下边坡和采场围岩内的应力、应变数值.在此基础上,通过方差分析,对影响露天边坡稳定性的主要应力、应变指标进行了敏感度分析,得出了边坡稳定性对地下矿房各参数变化的敏感程度,据此确定了确保边坡稳定性的合理矿房结构参数,并初步应用到开采设计中.     

边坡开挖数值模拟及其稳定性评价研究

利用有限元分析原理和ANSYS软件单元生死功能相结合的手段,模拟某边坡开挖过程,具体采用有限元强度折减法开展边坡开挖过程数值模拟分析,探讨坡体位移、应力动态演化过程,解决了边坡开挖动态模拟的难题。提出确定边坡支挡最优实施时间方案,并论证其合理性,探讨了提高数值模拟精确度的方法,结合多种计算方法,评价各开挖步骤边坡稳定性,通过与常规计算方法对比,验证有限元强度折减法的可靠性,同时弥补了常规研究的不足之处。     

三维有限元强度折减法在边坡中的研究与应用

边坡稳定性分析是确保建设场地及相关建筑物安全的关键环节。通过三维有限元分析程序计算出的边坡塑性区分布图和位移矢量图,判定出了滑动面的位置。然后采用有限元强度折减法计算出边坡在天然条件下和锚杆支护条件下的安全系数,并与传统的极限平衡方法的计算结果作了比较分析,发现两种方法的计算结果比较接近,说明用三维有限元强度折减法分析计算边坡的稳定性是可靠的,这为边坡工程的加固设计增加了一种科学的计算方法。     

某矿残采边坡应力场分布规律模拟研究

利用ANSYS有限元数值模拟软件,通过建立某矿追脉开采露天高边坡岩体三维数值模型,并进行了数值模拟分析计算,分析了露天矿残采边坡的岩体稳定性,结果表明,平硐追脉开采对某矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡岩体是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

挂帮矿开采引起的残采边坡位移场分布规律

平硐追脉开采挂帮矿破坏了边坡岩体结构,使边坡岩体内应力重新分布,影响了边坡的稳定性。利用ANSYS有限元大型数值模拟分析软件,通过建立石人沟铁矿追脉开采露天高边坡三维数值模型,进行数值模拟计算,分析残采边坡的稳定性,得到结论：平硐追脉开采对石人沟铁矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

某矿残采边坡应力场分布规律模拟研究

利用ANSYS有限元数值模拟软件,通过建立某矿追脉开采露天高边坡岩体三维数值模型,并进行了数值模拟分析计算,分析了露天矿残采边坡的岩体稳定性,结果表明,平硐追脉开采对某矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡岩体是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

锚杆挡土墙联合支护边坡的有限元分析

目前对于锚杆挡土墙联合支护形式的整体稳定性分析,尚无统一的计算模式,应用Plaxis有限元软件,对重力式挡墙和锚杆的联合支护的边坡进行稳定性分析。对土体本构模型的选择、支护结构材料模型的选择、参数取值、计算方法等进行阐述,并对某一具体工程实例进行模拟计算。结果表明Plaxis有限元软件可以对锚杆挡土墙联合支护形式进行模拟分析计算,为边坡联合支护中支护结构的设计提供依据。     

抚顺东露天矿东帮某段边坡稳定性分析

针对抚顺东露天矿东帮某段剖面边坡的变形问题,采用大型通用有限元程序ANSYS对边坡变形进行了三维数值模拟计算,通过计算分析给出边坡岩体变形、应力分布规律以及边坡的安全系数。     

基于FEM-RSM-GA的边坡可靠度计算方法研究

用随机有限元法计算实际边坡工程的可靠度和破坏概率需解决的关键问题是计算精度和运算效率。提出了基于FEM-RSM-GA的边坡工程的稳定性可靠度计算方法,以FLAC3D强度折减法(SRM)计算边坡工程的安全系数,建立响应面函数,利用遗传算法对可靠度指标和破坏概率优化求解。通过算例表明:该方法计算量小,用时少,可靠指标和破坏概率的相对误差分别为3%和6%,能满足实际边坡工程需求。     

考虑温度场和应力场耦合的强度折减三维有限元程序研制

探索考虑温度场和应力场耦合的三维强度折减有限元技术,并研制成功一个考虑温度场和应力场耦合的三维强度折减有限元程序,通过对比分析,对抗剪强度折减有限元法分析边坡稳定问题的适用性进行了评价,得出采用三维强度折减有限元法确定考虑温度场的边坡稳定性安全系数是可行的结论。     

有限元法在会东矿西边坡稳定性研究中的应用

采用有限元弹塑性分析的专用程序、四边形等参单元的计算单元,在5个剖面上,对影响边坡稳定性的诸因素,如位移、应力、塑性区分布及稳定性系数等进行了有限元电算分析。结果表明上述因素对边坡稳定性影响极大。     

岩土边坡稳定的机动极限分析方法

提出了一种基于上限分析的岩土边坡稳定有限元数值分析方法。基于Mohr-Coulumb屈服准则,将塑性极限分析中的机动极限定理以及有限元方法运用到岩土边坡稳定分析中,通过把外载或自重的超载系数作为目标函数,最终将上述问题归结为求解一个带等式约束的非线性规划问题。借助数学规划中的非线性理论,可构造出上述问题的直接迭代求解算法。最后给出了相关算例的分析,计算结果表明该方法能为岩土边坡的工程设计和分析提供一种有效计算手段。     

渗流场和温度场引起边坡灾害预报的有限元法

在探索多场耦合影响边坡稳定性因素的基础上,研制出了一个考虑渗流场和温度场对应力场作用的三维强度折减有限元程序。通过与传统极限平衡法分析结果对比研究,对抗剪强度折减有限元法分析边坡稳定问题的适用性进行了评价,得出的结论是：采用三维强度折减有限元法确定考虑渗流场和温度场的边坡稳定性安全系数是可行的。     

基于ABAQUS-ANFIS的露天矿边坡可靠度分析

借助ABAQUS的强大非线性功能和丰富的单元库，建立了平面破坏型边坡有限元分析模型.并用该模型进行了边坡稳定状态的数值实验研究，以获得进行ANFIS分析的数据.同时建立了基于自适应模糊神经网络模型的抗滑力和下滑力的求解方法模型，并用Matlab语言编写了实现可靠度的计算程序，对湖南雪峰水泥原料矿山的露天边坡进行可靠度分析.研究表明：该方法具有避免编写冗长的有限元计算程序，同时具有节省机时，计算精度高的优点.     

极限平衡法与有限元强度折减法在露天矿边坡稳定性分析中的应用对比

阐述了极限平衡法和有限元强度折减法两种边坡稳定性分析方法的基本原理,采用Slide 6.0和Phase2 8.0两款软件对某露天矿西部边坡的稳定性进行分析,对比极限平衡法与有限元法计算出的安全系数。计算结果显示,两款软件计算出的安全系数接近,有限元法为1.0,极限平衡法为1.04~1.06,安全系数均达不到该边坡所要求的最低安全系数1.25,必须对边坡加固。根据软件数值分析出的滑移面用长锚索进行加固,加固后边坡安全系数为1.25~1.41,达到西部边坡的安全要求。经过对边坡稳定性的分析发现,极限平衡法和有限元法计算的安全系数均符合实际工程情况,适用于相似边坡的稳定性分析。     

甲基卡锂辉石矿露天边坡稳定性研究

针对康定甲基卡锂辉石矿东南西北4个方位形成的高度不等的露天边坡的安全稳定问题,在开展现场工程地质调查、对边坡工程地质进行岩组划分、分区和对各个分区的破坏模式进行总结的基础上,采用极限平衡分析方法、二维有限元数值模拟分析以及强度折减法对设计情况下露天边坡稳定性进行分析。通过对2个分析剖面、3个边坡稳定性分区在3种工况下边坡稳定性的极限平衡分析得出,边坡整体安全系数均大于许用安全系数1.20、1.15和1.10,并运用二维有限元数值模拟分析得出,强度折减法计算的安全系数与极限平衡分析法的结果相近,边坡的滑动模式与极限平衡分析采用的边坡滑动模式一致,证明极限平衡分析的结果具有可靠性。最后得出在现有设计情况下甲基卡锂辉石矿露天采场最终境界边坡整体是稳定的,现有台阶坡角较为合理。     

露天边坡可靠性分析的随机有限元法

本文就尖山露天铁矿的边坡设计,进行了以有限元法为基础的边坡可靠性分析,求得了数值方法的概率解。     

典型渗流对露天矿山边坡稳定性影响的研究

岩石渗流对边坡的稳定性具有重要影响.为了研究渗流对露天矿边坡稳定性的影响规律,结合地质概况,采用数值分析方法对边坡进行了典型渗流作用过程分析,并确定边坡安全系数;研究结果表明,在一定条件下渗流作用对应力场影响很大,渗流与应力场的共同作用直接影响露天矿边坡的稳定性.