考虑开挖过程卸荷效应的露天矿边坡分析 97页.rar
考虑开挖过程卸荷效应的露天矿边坡分析 97页,摘要 本文以露天矿边坡为工程背景，对边坡开挖的卸荷效应进行了研究。露天采矿工程中要进行大量的边坡开挖，目前，大多数计算分析采用常规的加载力学试验参数、模型和方法，这与实际的开挖工程，特别是露天矿边坡开挖过程中产生的卸荷力学条件完全不同，其本质是由于计算模型与工程力学性态不一致造成的。本文采用了弹性理论中的楔形体理论，对...
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内容介绍
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摘 要
本文以露天矿边坡为工程背景，对边坡开挖的卸荷效应进
行了研究。
露天采矿工程中要进行大量的边坡开挖，目前，大多数计
算分析采用常规的加载力学试验参数、模型和方法，这与实际
的开挖工程，特别是露天矿边坡开挖过程中产生的卸荷力学条
件完全不同，其本质是由于计算模型与工程力学性态不一致造
成的。本文采用了弹性理论中的楔形体理论，对均质边坡开挖
过程进行了分析，在平面应变问题的基础上结合线性叠加原理
得到开挖坡体的应力场。通过对加、卸荷岩体受力过程的分析
表明:岩体加、卸荷应力、应变路径的不同是造成加、卸荷状
态下对开挖坡体产生不同影响的根本原因。本文采用非线性弹
塑性力学模型，运用有限元法，分别研究了考虑开挖过程和不
考虑开挖过程两种工况下坡体应力场、位移场的差异，对比分
析表明了，考虑开挖过程影响的开挖模拟，能真实反映边坡开
太原理工大学硕士研究生学位论文
挖时岩体的受力特性，充分反映出坡体卸荷特征。
关键词:露天矿边坡，开挖，卸荷，数值模拟，ANSYS
第一章绪论..................……，.......……，...
1.1研究背景及意义....................................
1.2国内外研究现状....................................
1.2.1岩体力学研究现状..............................
1.2.2边坡稳定计算方法的研究现状........……，.....
1.2.3边坡开挖卸荷效应研究现状......................
1.3本论文研究内容....................................
第二章边坡开挖过程弹性理论分析...........……，..
2.1概述..............................................
2.2边坡开挖过程描述.......……，....................
2.3平面应变理论......................................
2.4边坡开挖过程弹性理论分析..........................
2.5本章小结..........................................
第三章加、卸荷状态影响开挖边坡的机理分析.............
3.1概述..............................................
3.2岩体加、卸荷准则..................................
3.2.1基于Cuol叨--bMhor准则的加卸荷准则…，..…，…
3.2.2基于Durcher一Parger准则的加卸荷准则...........
3.3岩体的加、卸荷本构关系二，.........................
3.3.1岩体各向异性非线性本构理论............……、.
3.3.2岩体加、卸荷本构关系.................……、..
3.3.3岩石加、卸荷应力应变路径对比分析......……，.
3.4岩体加、卸荷力学参数分析..................……，.
3.5卸荷岩体破坏准则..............……、.............
3.5.1岩体节理、裂隙结构面破坏准则..................
3.5.2岩体断层、夹层等结构面破坏准则................
3.6本章小结......................……、.............
第四章边坡开挖有限元模拟.............................
太原理工大学硕士研究生学位论文
4.1概述...........................................
4.2边坡岩体有限元分析的基本理论..................
4.3边坡有限元边界问题............................
4.4边坡开挖卸荷过程有限元模拟................…
4.4.1开挖边界释放荷载计算二‘....................
4.4.2岩体开挖卸荷模拟..........................
4.5本章小结......................................
第五章边坡加、卸荷有限元对比分析..................
5.1概述..........................................
5.2有限元程序ANSYs简介...........................
5.2.IAnsys主要功能.............................
5.2.ZAnsys分析步骤.............................
5.3边坡开挖模型在A邓\sr中的实现...................
5.3.1开挖坡体单元的“生死”.....................
5.3.2开挖过程模拟..............................
5.4工程实例概况..................................
5.5开挖边坡参数选取....……，...................
5.6边坡不考虑开挖和考虑开挖过程有限元计算结果对比
5.6.1计算模型..................................
5.6.2计算结果对比分析..........................
5.7本章小结......................................
第六章结论......................……，···········
6.1本文主要工作及成果............................
6.2对本课题进一步研究的建议....……，...........
参考文献...........................................
致谢..............................................
作者在研究生期间发表的论文和参加的科研课题.........
本文以露天矿边坡为工程背景，对边坡开挖的卸荷效应进
行了研究。
露天采矿工程中要进行大量的边坡开挖，目前，大多数计
算分析采用常规的加载力学试验参数、模型和方法，这与实际
的开挖工程，特别是露天矿边坡开挖过程中产生的卸荷力学条
件完全不同，其本质是由于计算模型与工程力学性态不一致造
成的。本文采用了弹性理论中的楔形体理论，对均质边坡开挖
过程进行了分析，在平面应变问题的基础上结合线性叠加原理
得到开挖坡体的应力场。通过对加、卸荷岩体受力过程的分析
表明:岩体加、卸荷应力、应变路径的不同是造成加、卸荷状
态下对开挖坡体产生不同影响的根本原因。本文采用非线性弹
塑性力学模型，运用有限元法，分别研究了考虑开挖过程和不
考虑开挖过程两种工况下坡体应力场、位移场的差异，对比分
析表明了，考虑开挖过程影响的开挖模拟，能真实反映边坡开
太原理工大学硕士研究生学位论文
挖时岩体的受力特性，充分反映出坡体卸荷特征。
关键词:露天矿边坡，开挖，卸荷，数值模拟，ANSYS
第一章绪论..................……，.......……，...
1.1研究背景及意义....................................
1.2国内外研究现状....................................
1.2.1岩体力学研究现状..............................
1.2.2边坡稳定计算方法的研究现状........……，.....
1.2.3边坡开挖卸荷效应研究现状......................
1.3本论文研究内容....................................
第二章边坡开挖过程弹性理论分析...........……，..
2.1概述..............................................
2.2边坡开挖过程描述.......……，....................
2.3平面应变理论......................................
2.4边坡开挖过程弹性理论分析..........................
2.5本章小结..........................................
第三章加、卸荷状态影响开挖边坡的机理分析.............
3.1概述..............................................
3.2岩体加、卸荷准则..................................
3.2.1基于Cuol叨--bMhor准则的加卸荷准则…，..…，…
3.2.2基于Durcher一Parger准则的加卸荷准则...........
3.3岩体的加、卸荷本构关系二，.........................
3.3.1岩体各向异性非线性本构理论............……、.
3.3.2岩体加、卸荷本构关系.................……、..
3.3.3岩石加、卸荷应力应变路径对比分析......……，.
3.4岩体加、卸荷力学参数分析..................……，.
3.5卸荷岩体破坏准则..............……、.............
3.5.1岩体节理、裂隙结构面破坏准则..................
3.5.2岩体断层、夹层等结构面破坏准则................
3.6本章小结......................……、.............
第四章边坡开挖有限元模拟.............................
太原理工大学硕士研究生学位论文
4.1概述...........................................
4.2边坡岩体有限元分析的基本理论..................
4.3边坡有限元边界问题............................
4.4边坡开挖卸荷过程有限元模拟................…
4.4.1开挖边界释放荷载计算二‘....................
4.4.2岩体开挖卸荷模拟..........................
4.5本章小结......................................
第五章边坡加、卸荷有限元对比分析..................
5.1概述..........................................
5.2有限元程序ANSYs简介...........................
5.2.IAnsys主要功能.............................
5.2.ZAnsys分析步骤.............................
5.3边坡开挖模型在A邓\sr中的实现...................
5.3.1开挖坡体单元的“生死”.....................
5.3.2开挖过程模拟..............................
5.4工程实例概况..................................
5.5开挖边坡参数选取....……，...................
5.6边坡不考虑开挖和考虑开挖过程有限元计算结果对比
5.6.1计算模型..................................
5.6.2计算结果对比分析..........................
5.7本章小结......................................
第六章结论......................……，···········
6.1本文主要工作及成果............................
6.2对本课题进一步研究的建议....……，...........
参考文献...........................................
致谢..............................................
作者在研究生期间发表的论文和参加的科研课题.........
