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《南芬露天鐵礦邊坡穩(wěn)定性有限元分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷第1期礦冶工程Vo1．35No12015年O2月MININGANDMETALLURGICALENGEERⅡGFebruary2015南芬露天鐵礦邊坡穩(wěn)定性有限元分析①彭巖巖，汪虎，解毅，王一博，宮偉力(1．中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京100083；2．深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室，北京100083)摘要：闡述了目前邊坡穩(wěn)定性分析的常用方法，詳細介紹了數(shù)值分析方法中有限元法的原理，討論了有限元法的利弊。以南芬露天鐵礦為背景，用有限元軟件ANSYS對其邊坡穩(wěn)定性進行了數(shù)值模擬分
2、析，應(yīng)用強度折減法得出該邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)，為南芬露天鐵礦滑坡預(yù)防提供了設(shè)計依據(jù)。關(guān)鍵詞：邊坡穩(wěn)定性；強度折減；有限元法中圖分類號：TD854．6文獻標(biāo)識碼：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2015．01．003文章編號：0253—6099(2015)Ol_0010一o4FiniteElementAnalysisfortheSlopeStabilityofNanfenOpen-pitIronMinePENGYan．yan，一，WANGHu。XIEYi，WANGYi．b0一，GON
3、GWei．1i，(1．SchoolofMechanicsandCivilEngineering，ChinaUniversityofMining&Technology(Beifing)，Beng100083，China；2．StateKeyLaboratoryforGeomechanics&DeepUndergroundEngineering，Beifing100083，China)Abstract：Thecommonly—usedmethodsforslopestabilityanalysisatpres
4、entwerereviewed，theprincipleofusingfiniteelementmethodinthenumericalanalysis，anditsadvantagesanddisadvantageswerealldiscussedindetails．WiththeNanfenopen-pitIronMineasanexample，thesafetyfactorofslopestabilitywasobtainedusingANSYSsoftwareinthenumericalsimul
5、ationanalysisfollowedbyusingstrengthreductionmethod，whichcanprovideareferenceinthelandslide—preventiondesignforNanfenopen-pitIronMine．Keywords：slopestability；strengthreduction；finiteelementmethod我國每年由滑坡等地質(zhì)災(zāi)害所帶來的經(jīng)濟損失嚴(yán)度可進一步提高。本文利用有限元法對南芬露天鐵礦重，同時滑坡還造成大量的人員傷亡
6、。目前，邊坡失工作幫高邊坡進行穩(wěn)定性分析，指導(dǎo)南芬露天鐵礦滑穩(wěn)已成為僅次于地震的第二大地質(zhì)災(zāi)害。因此，邊坡區(qū)防治工作，以保障礦山的安全生產(chǎn)。坡穩(wěn)定性問題一直是國內(nèi)外學(xué)者極為關(guān)注的研究課1有限元法(強度折減法)基本原理題。邊坡穩(wěn)定性分析方法大致可以分為兩大類：定性分析方法和定量分析方法。定量分析方法是采有限元法(FiniteElementMethod，F(xiàn)EM)是將求用土力學(xué)、巖體力學(xué)及理論力學(xué)的相關(guān)知識，基于經(jīng)典解域及其邊界面離散成有限個僅在節(jié)點處相聯(lián)系的子的數(shù)學(xué)物理方程與計算機技術(shù)求解穩(wěn)定安全系數(shù)、計域(
7、即單元)和面域，然后用單元的形函數(shù)作為試函數(shù)算滑坡結(jié)構(gòu)體內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系來分析邊坡穩(wěn)定性。項、單元的節(jié)點未知量作為待定系數(shù)，從而形成試函數(shù)數(shù)值分析法是考慮巖土體為非均質(zhì)、不連續(xù)、大變的Galerkin法，這種方法又屬于加權(quán)殘數(shù)法。有限元形等特點而出現(xiàn)的方法。有限元法是數(shù)值分析法中的法的優(yōu)點是部分地考慮了邊坡巖體的非均質(zhì)和不典型代表，該法全面滿足靜力許可、應(yīng)變相容和應(yīng)力．連續(xù)性，可以給出巖體的應(yīng)力、應(yīng)變大小與分布，避免應(yīng)變之間的本構(gòu)關(guān)系。近年來，基于有限元的強度折了極限平衡分析法中將滑體視為剛體而過于簡化的
8、缺減法在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用備受重視。很多學(xué)者點，近似地從應(yīng)力應(yīng)變?nèi)シ治鲞吰碌淖冃纹茐臋C制，分對該問題進行了研究。采用有限元強度折減法進析最先、最容易發(fā)生屈服破壞的部位和需要首先進行行數(shù)值模擬，所得巖體結(jié)構(gòu)面的穩(wěn)定安全系數(shù)計算精加固的部位等。缺點是還不能很好地求解變形和位移①收稿日期：2014—07—28作者簡介：彭巖巖(1987一)，女，河南周口人，博士研究生，主要從事巖土工程、結(jié)構(gòu)工程等方面的研究。第1期彭巖巖等：南芬露
