地震作用下尾矿库坝体动力稳定性研究

发布时间：2017-09-07 20:50

  本文关键词：地震作用下尾矿库坝体动力稳定性研究

  更多相关文章： 尾矿库 邓肯-张模型 等效线性模型 有限元极限平衡法 动安全系数 时程曲线

【摘要】：尾矿库是一种特殊的水工构筑物,是由初期坝体和后期尾矿坝组成,其数量和高度随着国家对矿产资源的巨大需求而快速增加。我国尾矿坝多采用上游法筑坝工艺,该方法使得尾矿坝在地震作用下容易发生溃坝灾害,而我国又是世界上多地震国家之一。因此,深入研究地震作用下尾矿库的稳定性显得尤为重要。文中主要进行了以下研究工作:(1)应用FORTRAN语言,基于ABAQUS二次开发平台,编制用于尾矿库坝体静力稳定分析的邓肯-张双曲线E-B模型用户子程序和用于动力稳定分析的等效线粘弹性模型用户子程序。(2)根据有限元极限平衡法理论,采于FORTRAN语言编制计算尾矿坝体安全系数的用户子程序,并以河北省某新建尾矿库为例,对该程序进行验证。同时,该程序还可与ABAQUS直接接口,即在ABAQUS计算出尾矿坝动应力之后,直接读取该应力计算出尾矿坝动安全系数。(3)以河北省某尾矿库为例,对洪水工况下的尾矿坝体进行动力稳定性计算,并运用本文程序计算该尾矿库坝体的动安全系数,同时得出三条地震波典型时刻的时均安全系数曲线,为类似的尾矿坝体在地震作用下的动力稳定性分析提供参考。由以上计算分析可得:本文编制的用户子程序在静力稳定分析中计算结果可靠,具有较高的精确性;在动力稳定分析中,能计算出地震过程中动安全系数时程曲线,能够为类似尾矿库的动力稳定分析提供参考。
【关键词】：尾矿库 邓肯-张模型 等效线性模型 有限元极限平衡法 动安全系数 时程曲线
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV649;TV312
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外发展动态10-11
• 1.3 研究意义11-12
• 1.4 本文主要研究内容12-14
• 第二章 尾矿坝稳定分析理论14-23
• 2.1 极限平衡法14-18
• 2.1.1 瑞典条分法15-16
• 2.1.2 简化Bishop法16-17
• 2.1.3 其他极限平衡方法17-18
• 2.2 有限元法18-19
• 2.2.1 有限元法的优点18
• 2.2.2 有限元法稳定分析的原理18-19
• 2.3 有限元极限平衡法19-23
• 2.3.1 有限元极限平衡法计算安全系数19-20
• 2.3.2 有限元极限平衡法的优势20-23
• 第三章 尾矿坝动力稳定计算方法23-44
• 3.1 尾矿坝稳定分析的本构模型23-26
• 3.1.1 静力分析本构模型23-24
• 3.1.2 动力分析本构模型24-26
• 3.2 计算动安全系数的程序编制26-43
• 3.2.1 程序编制的有限元方法26-30
• 3.2.2 程序编制流程30-38
• 3.2.3 程序验证38-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 在尾矿库工程中的应用44-70
• 4.1 工程概况44-48
• 4.1.1 库区地质构造及自然气象44-45
• 4.1.2 地震与场地稳定性45
• 4.1.3 坝体岩土工程地质特性45-47
• 4.1.4 尾矿库设计情况与现状47-48
• 4.2 渗流分析48-51
• 4.2.1 渗流计算模型的建立48-49
• 4.2.2 渗流计算参数的选取49
• 4.2.3 渗流数值模拟结果49-51
• 4.3 尾矿库非线性静力分析51-54
• 4.3.1 尾矿库模型构建51
• 4.3.2 计算参数的选取51-52
• 4.3.3 静力计算结果52-53
• 4.3.4 坝体抗滑稳定性计算53-54
• 4.4 尾矿库动力反应分析54-60
• 4.4.1 动力稳定分析方法54-55
• 4.4.2 参数选取55
• 4.4.3 地震波的输入55-58
• 4.4.4 动力分析结果58-60
• 4.5 尾矿坝体的残余变形分析以及液化反应分析60-63
• 4.5.1 总残余变形计算结果60-62
• 4.5.2 尾矿坝液化反应62-63
• 4.6 地震作用下动安全系数计算63-69
• 4.6.1 滑弧的选取63-64
• 4.6.2 计算动安全系数时程曲线64-69
• 4.7 本章小结69-70
• 第五章 结论与展望70-72
• 5.1 结论70-71
• 5.2 展望71-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文76

【共引文献】

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本文编号：809802