尾礦壩是礦山生產(chǎn)的重要設(shè)施,也是重大危險(xiǎn)源。尾礦壩一旦潰壩,將污染環(huán)境、造成經(jīng)濟(jì)損失、危及附近人民的生命安全。地震是尾礦壩事故發(fā)生的重要原因之一,因此研究尾礦壩在地震工況下的響應(yīng)尤為重要。以齊大山尾礦壩為研究對(duì)象,采用理論分析、數(shù)值模擬和工程實(shí)踐相結(jié)合的方法,對(duì)尾礦壩的滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、動(dòng)力反應(yīng)以及液化區(qū)域進(jìn)行了研究。主要的研究工作與結(jié)果如下:（1）以齊大山尾礦壩工程地質(zhì)資料為依據(jù),構(gòu)建三維有限元模型。采用ABAQUS軟件,基于鄧肯-張模型,對(duì)尾礦壩進(jìn)行流固耦合研究。獲得了壩體的應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)以及浸潤(rùn)面的空間分布。（2）采用Fortran語(yǔ)言,基于等價(jià)線性化的方法,編制了三維動(dòng)力計(jì)算程序。輸入地震波和靜力計(jì)算結(jié)果,能得到加速度、動(dòng)位移和液化區(qū)域等動(dòng)力反應(yīng),并能應(yīng)用TECPLOT顯示動(dòng)力計(jì)算結(jié)果。程序具有能夠處理復(fù)雜邊界、前后處理直觀的特點(diǎn)。（3）在流固耦合分析基礎(chǔ)上,應(yīng)用編制的動(dòng)力計(jì)算程序,對(duì)齊大山尾礦壩在地震作用下的動(dòng)力反應(yīng)進(jìn)行分析。獲得了關(guān)鍵位置的加速度時(shí)程曲線、最大加速度分布云圖、最大動(dòng)位移云圖,結(jié)果符合壩體受力的一般規(guī)律。通過(guò)有效應(yīng)力法得出尾礦壩在地震作用下的液化區(qū)域,液化區(qū)主要... 

【文章來(lái)源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

飽和度與毛細(xì)壓力的關(guān)系曲線

干灘長(zhǎng)度取 300 米。由于基巖為未風(fēng)化的巖石，建立模型時(shí)不考慮基巖，根據(jù)尾礦庫(kù)的分類，該庫(kù)屬于二等尾礦庫(kù)。二維建模未能考慮壩體與周?chē)襟w的相互約束，其分析結(jié)果將不同于壩體的實(shí)際受力變形，因而需對(duì)該尾礦壩進(jìn)行三維建模[32]。采用 ABAQUS 有限元軟件進(jìn)行分析，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)，使 Duncan-Chang 雙曲線模型能夠用于研究，其中由應(yīng)變?cè)隽坑?jì)算應(yīng)力增量選用中點(diǎn)增量法。模型網(wǎng)格劃分采用的單元類型為三維八節(jié)點(diǎn)孔壓?jiǎn)卧–3D8P），節(jié)點(diǎn)總數(shù)為 4000 個(gè)，單元總數(shù)為 3045 個(gè)[33]。2.4.2 計(jì)算參數(shù)以及邊界條件根據(jù)尾礦的沉積規(guī)律，堆積壩的材料依次為尾中砂、尾細(xì)砂、尾粉砂三種。具 體 材 料 分 區(qū) 如 圖 2.2 ， 三 種 材 料 的 滲 透 系 數(shù) 分 別 為 1.310m/s 5 、1.7510m/s 6 、 1.2510m/s 6 。

材料 /(kN·m) K Kurc/kPaRfn Kbm尾中砂 16.8 150 536 8.0 31.5 0 0.84 0.87 68 0.41尾細(xì)砂 17.5 214 657 8.0 30.0 0 0.86 0.65 107 0.18尾粉砂 18.5 210 527 9.5 28.0 0 0.66 0.73 85 0.28初期壩 21.0 400 800 10.0 33.5 0 0.83 0.47 108 0.522.5 齊大山尾礦壩流固耦合分析2.5.1 滲流速度分析壩體滲流速度的矢量圖如圖 2.3，從矢量圖中可以得到壩體的滲流速度呈現(xiàn)從內(nèi)部向初期壩壩腳逐漸增大的趨勢(shì)，壩腳處值最大。從圖中不難發(fā)現(xiàn)，有些區(qū)域的流速很小，該區(qū)域的放大圖如圖 2.4，究其原因該處是滲透系數(shù)較小的尾細(xì)砂區(qū)域，在此處會(huì)阻隔水的流動(dòng)。

【參考文獻(xiàn)】：
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