某尾矿坝静动力稳定性数值模拟分析

发布时间：2018-04-22 21:12

  本文选题：FLAC3D + 强度折减法　； 参考：《南华大学》2015年硕士论文

【摘要】：尾矿库为矿山三大控制性工程之一。尾矿材料的毒害性以及尾矿坝具有的高势能,给尾矿库周边环境和当地居民的生命带来了极大的安全隐患。因此,开展尾矿坝稳定性研究不但具有重要的理论意义,而且对尾矿库安全评估具有重要的指导意义。本文利用ANSYS有限元软件建立了某尾矿坝的三维有限元模型,然后将该模型导入FLAC3D,进行了某尾矿坝静动力稳定性数值模拟,取得的研究成果如下:(1)进行了非渗流条件下的尾矿坝静力稳定性分析。采用强度折减法并以塑性区贯通为失稳判据计算尾矿坝安全系数。该方法最终得出的尾矿坝安全系数为1.93,与瑞典圆弧法计算结果(1.90)基本一致。表明基于FLAC3D的强度折减法在尾矿坝稳定性分析中具有实用性。(2)分别进行了渗流条件下以及固液耦合条件下的尾矿坝静力稳定性分析。结果表明两者的安全系数明显低于非渗流条件下的安全系数,渗流作用以及液固耦合作用是影响尾矿坝稳定性的重要因素。(3)进行了地震作用下的尾矿坝动力稳定性分析。使用监测点位移突变为失稳判据计算了地震载荷下尾矿坝的安全系数,结果表明该尾矿坝具有一定的抗震性。使用Finn本构模型对尾矿坝动力条件下的液化进行模拟,结果表明该坝体存在一定的潜在液化部分。
[Abstract]:The tailings reservoir is one of the three control projects in mines. The toxicity of tailings materials and the high potential energy of tailings dam bring great safety risks to the surrounding environment of tailings reservoir and the lives of local residents. Therefore, the research on the stability of tailings dam is not only of great theoretical significance, but also of guiding significance to the safety assessment of tailing dam. In this paper, a three-dimensional finite element model of a tailings dam is established by using ANSYS finite element software, and then the model is imported into FLAC3D to simulate the static and dynamic stability of a tailings dam. The results obtained are as follows: 1) the static stability analysis of tailings dam under non-seepage condition is carried out. The safety factor of tailings dam is calculated by strength reduction method and failure criterion of plastic zone. The safety factor of tailings dam obtained by this method is 1.93, which is basically consistent with the calculation result of Swedish arc method (1.90). The results show that the strength reduction method based on FLAC3D is practical in the stability analysis of tailings dam. The results show that the safety coefficient of both is obviously lower than that under the condition of non-seepage. Seepage and liquid-solid coupling are the important factors affecting the stability of tailings dam. The dynamic stability of tailing dam under seismic action is analyzed. The safety factor of the tailings dam under earthquake load is calculated by using the sudden change of displacement at the monitoring point as the criterion of instability. The results show that the tailing dam has certain seismic resistance. The Finn constitutive model is used to simulate the liquefaction of tailings dam under dynamic conditions. The results show that there is a certain potential liquefaction part in the dam body.
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD926.4

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本文编号：1788957