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。     

温度场对堤坝稳定性安全系数的影响规律

采用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,探索变温在不同堤坝材料刚度情况下对堤坝稳定性安全系数的影响,用该程序计算结果表明,在堤坝材料弹模比较小时升温会使堤坝稳定性安全系数降低,在堤坝材料弹模比较大时升温会使堤坝稳定性安全系数增大。     

有限元法在边坡工程中的应用

边坡稳定性分析主要有工程地质分析法、刚体极限平衡法和数值模拟等等,工程地质分析法和刚体极限平衡法是工程上使用最多和最成熟的方法,其中传递系数法来求解边坡稳定性在我国的工程上应用较广泛,从工程应用上来讲可以取得较为精确的结论,强度折减法所具有的独特优点使其逐渐在国内外受到关注,在边坡稳定分析中已逐渐得到认可.在传统极限平衡法的基础上,利用ANSYS有限元软件对边坡进行了研究,得出了一些很有意义的结论.     

边坡稳定性有限元强度折减法分析

综述了强度折减法的理论背景及原理,分析了计算过程中的影响因素,并论述了计算步骤及该方法的发展趋势。     

采场岩体边坡渗流的裂隙控渗特征

裂隙岩体的渗透特性实质上是裂隙水力学问题，裂隙控制着岩体的渗透特性。大多数矿山岩体边坡，由于岩体裂隙发育较为密集，最大裂隙间距或平均裂隙间距与边坡的尺寸(通常高数百米)相比，一般都很小．流场区域体积远大于典型表征体单元REV体积，因此采用等效连续介质模型是合理的，并且能反映裂隙各向异性渗透特征对渗流场的控制和影响作用。实例分析表明，裂隙分布形式影响着裂隙岩体的渗透系数张量；裂隙分布影响着裂隙岩体边坡的渗流场分布，自由面等势线形态和剖面等势线形态明显受裂隙发育方位的影响，自由面等势线的展布方向趋向裂隙发育优势走向，剖面等势线的展布方向趋向裂隙发育优势倾向。因此，采场岩体边坡渗流的基本特征是裂隙发育对渗流的控制性。     

渗流与应力耦合作用对边坡稳定性影响的数值模拟研究

研究渗流与应力耦合作用对裂隙边坡稳定性的影响具有重要的工程指导意义。对呈现裂隙边坡特征的金堆城钼矿北帮边坡分别在不考虑地下水渗流以及考虑渗流与应力共同作用两种情况下进行的有限元数值模拟研究表明:渗流与应力耦合对边坡稳定性具有直接的削弱作用。     

库水位波动条件下某边坡变形特征与稳定性的颗粒流分析

该文根据三峡库区某边坡的地质资料,利用三维颗粒流方法,反演了边坡各土层所对应的细观参数,建立了可以反映实际地质条件的颗粒流分析的三维模型,并对该边坡的应力状态进行了计算。在此基础上,研究了库水位波动条件下边坡体内的渗流状态并得到了相应的渗透力,结合强度折减法的思路,对各条件下坡体内部黏结接触破坏程度进行了比较,并利用三维颗粒流方法对边坡在库水位波动条件下的稳定性进行了分析,与极限平衡法的计算结果进行了对比,验证了分析方法的正确性,对于库区滑坡灾害的评价与防治,具有重要的意义。     

边坡渗流场边界元分析和实例

边坡渗流问题的特点之一是常难以预先估计自由面的位置,传统的有限元分析中,网格部分非常困难而成为求解中的一个难题,使用边界元法求解这类问题就非常有效。文章着重介绍了该法在支家庄铁矿边坡渗流分析中的应用。     

渗流地层人工冻结温度场和渗流场之数值研究

提出了地层冻结过程的渗流场和温度场的耦合机理和渗透系数的耦合作用，建立了冻土和融土统一的微分方程数学模型，对冻、融土的热参数渗流系数进行了光滑的曲线回归，解决了非线性耦合有限元数值计算难题，实现了渗流地层人工冻结过程的数值仿真技术，数字可视化地研究了在渗流作用下的井筒冻结温度场和渗流场分布和发展规律.     

尾矿库渗流场计算的改进有限元法

在传统的变动网格法基础上,提出了尾矿库渗流场的改进有限元分析方法。该方法与变动网格法的区别在于,具体计算时将整个坝体作为渗流区域,不需要首先假定自由液面,只需要假定逸出点的高程;网格划分可对整个坝体进行,只是在渗流逸出点附近要细化网格尺寸;在迭代过程中不用考虑渗流区域内的网格调整,只需对逸出点附近的网格进行局部修正。计算结束后得到的渗流场孔隙水压力为零的各点的连线即为浸润线。工程实例进一步验证了该方法的正确性。     

含抗滑桩边坡有限元计算的数字化建模及稳定分析

采用等参数映射法自动形成边坡三维计算网格,考虑了抗滑桩支护结构及支护体和岩土体交界面的网格细部剖分,交界面采用无厚度接触单元剖分和模拟,并对剖分好的例子采用强度折减有限元法进行计算分析,和极限平衡法计算结果进行了对比。结果表明,利用计算机技术进行数字化建模,能有效地提高有限元计算前处理工作的速度和质量,建议的剖分方法和计算方法合理可靠。     

基于有限元技术的边坡稳定性考察

基于极限平衡分析法和有限元法,对同一边坡进行了稳定性考察。对比计算表明,有限元计算得到的边坡安全系数与极限平衡法的结果非常接近。有限元计算还可以提供边坡坡体内的主应力、最大塑性应变、塑性区、水平位移、竖向位移、总体位移增量等参量的分布情况,为边坡加固方案的确定与加固位置的选择提供了依据。     

考虑渗流作用的城门山铜矿临湖露天开采边坡稳定性研究

基于地质勘探资料，建立了城门山铜矿临湖露天开采边坡的地质模型，对临湖露天开采边坡进行了考虑湖水在不同渗流路径和不同渗透压力作用下的稳定性分析。研究结果表明：湖水渗流大大降低了边坡安全系数，随着湖水水位增大，边坡滑坡范围越大，边坡安全系数越低。湖岸与露天采坑之间的距离对边坡稳定性有较大影响，湖-坡距离D越大，边坡安全系数越高，当边坡安全系数取1.2时，考虑湖水渗流条件下湖-坡最小安全距离为60 m。     

矿床开挖对岩体边坡影响的有限元分析

依据有限元计算理论,选取曲型计算实例（山东仓上金矿北帮岩体边坡483线和491线计算）,并对计算结果进行分析说明,得出矿山开采对露天矿边坡影响的一些基本结论。     

快速拉格朗日法及其在边坡稳定性分析中的应用

介绍了快速拉格朗日法的基本原理和FLAC程序的基本特点及应用范围,提出了传统强度折减法在边坡稳定性分析中的一个改进算法,并给出算例进行了验证。     

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.     

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。