【摘 要】
：
结合白山抽水蓄能泵站工程地下厂房施工实践，并且考虑到地下厂房分布开挖和锚喷支护过程，采用非线性有限元方法模拟了地下厂房开挖过程中的应力释放过程和变形特性及其围岩稳定性。根据现场地质勘测资料，建立了围岩的Drucker-Prager弹塑性本构关系。考虑到地下厂房周围岩体断层的影响，采用弹-塑性本构模型对围岩-系统锚杆支护系统的应力分布随开挖过程的变化进行了数值模拟，分析了锚喷支护参数对围岩稳定性的影
【机 构】
：
大连理工大学工业装备结构分析围家重点实验室,大连 116024 白山发电厂,吉林 132108
论文部分内容阅读
结合白山抽水蓄能泵站工程地下厂房施工实践，并且考虑到地下厂房分布开挖和锚喷支护过程，采用非线性有限元方法模拟了地下厂房开挖过程中的应力释放过程和变形特性及其围岩稳定性。根据现场地质勘测资料，建立了围岩的Drucker-Prager弹塑性本构关系。考虑到地下厂房周围岩体断层的影响，采用弹-塑性本构模型对围岩-系统锚杆支护系统的应力分布随开挖过程的变化进行了数值模拟，分析了锚喷支护参数对围岩稳定性的影响。根据有限元数值模拟分析结果，给出了地下厂房围岩的塑性区分布范围，并且对地下厂房围岩的稳定性进行了评估分析。
其他文献
介绍了用于边坡开挖与加固分析的块体单元法的基本理论。该方法将岩石块体视为刚体且只考虑结构面的弹粘塑性性质，适用于被大量不同尺度结构面切割的复杂岩石块体系统。在模拟边坡开挖时，预先将开挖面作为结构面埋设在计算模型中，通过拓扑识别获得相应的计算信息。在块体系统引入加固构件后，考虑加固件在结构面上的变形协调条件，建立加固块体系统的整体平衡方程，从而求解块体系统和加固构件系统的变形和破坏过程。最后将该方法
根据我国西部陇南厂坝露天矿工程实际，通过现场工程地质调查及室内外实验，在分析了该矿北部高陡边坡岩体分布特征、断层等具体地质条件之后，选择最具代表性的主剖面，建立弹塑性力学模型，采用Drucker-Prager屈服条件，利用有限单元法模拟在爆破动力作用下高陡岩石边坡开挖的动态过程，计算了边坡安全系数。最后，针对边坡在开采后期的整体稳定性提出了安全技术措施。
本文应用数值计算等方法，研究了下部具有厚度较大的基坑边坡的稳定，在分析的基础上，采用了综合支护措施，对基坑边坡进行了加固处理。结果表明，基坑边坡加固方案设计是合理、有效的。
针对厂坝联合、横缝灌浆和高地震烈度的特殊工程背景，本文采用三维非线性有限元方法，对该水电站碾压混凝土坝进行了应力变形分析和抗滑稳定分析。并采用超载法得出了大坝整体抗滑稳定安全系数。分析计算结果认为，各个工况下的应力变形的大小和分布规律基本合理，其抗滑稳定性总体上是有保证的。厂坝联合和横缝灌浆可以显著提高坝体整体的应力变形以及抗滑稳定，提高坝体的整体抗震性能。
本文采用了块体理论中的较先进分析方法，如凹形体分析、平衡区域图优化块体锚固力方位角等，对彭水水电站通航建筑物高边坡在施工期出现的已失稳及潜在失稳的定位块体进行了分析。通过块体几何形态分析、水位骤降等条件下的块体稳定性分析、锚杆作用机理分析、锚固力方向优化分析等，论述了施工期定位块体稳定与支护分析中关心的几个问题，以及相关的研究思路。研究成果有利于块体理论在工程实践中的应用推广，并可为相关研究借鉴。
简要介绍拉格朗日有限差分法的基本原理，应用该方法建立了进水口边坡的三维数值模型，同时摸拟了依存于边坡的数条引水隧洞，考虑了边坡复杂的地质条件、支护措施和开挖工况，研究了施工开挖及加固对边坡应力状态和变形状况及稳定性的影响。研究结果为工程建设提供有意义的参考。
本文运用ANSYS对水下的岩质边坡进行数值模拟分析，采用不同的材料强度来模拟岩石和软弱结构面。应用强度折减方法对边坡的强度参数进行折减，直至边坡出现破坏，分析边坡在达到破坏时内部的应力应变情况和位移变形情况。对于波浪力，本文采用简化的波压力方程模拟低频的水波对边坡的波压力影响，并用多个模型比较计算的方法得出最佳的模型尺寸和水下荷载的计算模式。
在假定坡体孔隙水水位为水平线且不考虑渗透作用影响的基础上，基于极限平衡法考察了，水位下降对边坡安全系数的影响。对比计算表明：在水位缓慢下降即坡体内外水位线等高的情况下，边坡的安全系数随着水位的降低先大幅度减小后有一定的增加，且在水位坡高比为0.4～0.5处取得最小值;水位缓慢下降使边坡安全系数减小的最大幅度可达22％：水位下降越快，等高库水位对应的边坡安全系数越小。进而考察了不同水土软化程度对边坡
采用三维有限差分法对梯子洞水电站地下厂房分级开挖过程进行仿真模拟，研究有支护和无支护条件下围岩应力场、位移场及破坏区分布规律,计算表明支护措施将优化围岩应力分布、限制围岩变形及破坏区分布，有效提高开挖过程中的围岩稳定性。
在层状岩体特别是陡倾角层状岩体中开挖大型的地下洞室时，围岩的变形情况十分复杂。根据龙滩水电站大型地下洞室工程，作者利用同济曙光和Marc软件进行了洞室开挖的平面及大型三维整体稳定性的精细模拟计算，分析了洞室整体及局部变形特征、洞周应力场及塑性区的分布情况，并对二维和三维计算结果差异的原因进行了比较分析。计算结果对本项及同类工程具有一定的参考价值。