摘 要
本文以露天礦邊坡為工程背景，對(duì)邊坡開挖的卸荷效應(yīng)進(jìn)
行了研究。
露天采礦工程中要進(jìn)行大量的邊坡開挖，目前，大多數(shù)計(jì)
算分析采用常規(guī)的加載力學(xué)試驗(yàn)參數(shù)、模型和方法，這與實(shí)際
的開挖工程，特別是露天礦邊坡開挖過程中產(chǎn)生的卸荷力學(xué)條
件完全不同，其本質(zhì)是由于計(jì)算模型與工程力學(xué)性態(tài)不一致造
成的。本文采用了彈性理論中的楔形體理論，對(duì)均質(zhì)邊坡開挖
過程進(jìn)行了分析，在平面應(yīng)變問題的基礎(chǔ)上結(jié)合線性疊加原理
得到開挖坡體的應(yīng)力場(chǎng)。通過對(duì)加、卸荷巖體受力過程的分析
表明:巖體加、卸荷應(yīng)力、應(yīng)變路徑的不同是造成加、卸荷狀
態(tài)下對(duì)開挖坡體產(chǎn)生不同影響的根本原因。本文采用非線性彈
塑性力學(xué)模型，運(yùn)用有限元法，分別研究了考慮開挖過程和不
考慮開挖過程兩種工況下坡體應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)的差異，對(duì)比分
析表明了，考慮開挖過程影響的開挖模擬，能真實(shí)反映邊坡開
太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文
挖時(shí)巖體的受力特性，充分反映出坡體卸荷特征。
關(guān)鍵詞:露天礦邊坡，開挖，卸荷，數(shù)值模擬，ANSYS
第一章緒論..................……，.......……，...
1.1研究背景及意義....................................
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀....................................
1.2.1巖體力學(xué)研究現(xiàn)狀..............................
1.2.2邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法的研究現(xiàn)狀........……，.....
1.2.3邊坡開挖卸荷效應(yīng)研究現(xiàn)狀......................
1.3本論文研究?jī)?nèi)容....................................
第二章邊坡開挖過程彈性理論分析...........……，..
2.1概述..............................................
2.2邊坡開挖過程描述.......……，....................
2.3平面應(yīng)變理論......................................
2.4邊坡開挖過程彈性理論分析..........................
2.5本章小結(jié)..........................................
第三章加、卸荷狀態(tài)影響開挖邊坡的機(jī)理分析.............
3.1概述..............................................
3.2巖體加、卸荷準(zhǔn)則..................................
3.2.1基于Cuol叨--bMhor準(zhǔn)則的加卸荷準(zhǔn)則…，..…，…
3.2.2基于Durcher一Parger準(zhǔn)則的加卸荷準(zhǔn)則...........
3.3巖體的加、卸荷本構(gòu)關(guān)系二，.........................
3.3.1巖體各向異性非線性本構(gòu)理論............……、.
3.3.2巖體加、卸荷本構(gòu)關(guān)系.................……、..
3.3.3巖石加、卸荷應(yīng)力應(yīng)變路徑對(duì)比分析......……，.
3.4巖體加、卸荷力學(xué)參數(shù)分析..................……，.
3.5卸荷巖體破壞準(zhǔn)則..............……、.............
3.5.1巖體節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)面破壞準(zhǔn)則..................
3.5.2巖體斷層、夾層等結(jié)構(gòu)面破壞準(zhǔn)則................
3.6本章小結(jié)......................……、.............
第四章邊坡開挖有限元模擬.............................
太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文
4.1概述...........................................
4.2邊坡巖體有限元分析的基本理論..................
4.3邊坡有限元邊界問題............................
4.4邊坡開挖卸荷過程有限元模擬................…
4.4.1開挖邊界釋放荷載計(jì)算二‘....................
4.4.2巖體開挖卸荷模擬..........................
4.5本章小結(jié)......................................
第五章邊坡加、卸荷有限元對(duì)比分析..................
5.1概述..........................................
5.2有限元程序ANSYs簡(jiǎn)介...........................
5.2.IAnsys主要功能.............................
5.2.ZAnsys分析步驟.............................
5.3邊坡開挖模型在A鄧\sr中的實(shí)現(xiàn)...................
5.3.1開挖坡體單元的“生死”.....................
5.3.2開挖過程模擬..............................
5.4工程實(shí)例概況..................................
5.5開挖邊坡參數(shù)選取....……，...................
5.6邊坡不考慮開挖和考慮開挖過程有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.6.1計(jì)算模型..................................
5.6.2計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析..........................
5.7本章小結(jié)......................................
第六章結(jié)論......................……，···········
6.1本文主要工作及成果............................
6.2對(duì)本課題進(jìn)一步研究的建議....……，...........
參考文獻(xiàn)...........................................
致謝..............................................
作者在研究生期間發(fā)表的論文和參加的科研課題.........