基于有限元法的尾矿堆积坝加筋影响因素敏感性研究

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尾矿库是矿山工业生产不可或缺的重大设施之一,是人造高势能体的重大危险源。尾矿坝的安全是确保尾矿库安全运行的重要环节,而土工格栅应用于土体加筋加固由来已久,因此,进行尾矿堆积坝加筋方面的研究是非常有意义的。土工格栅加筋尾矿堆积坝,采用此种加固方式提高尾矿坝安全性,相关研究已取得一定成果。影响因素敏感性研究在挡土墙、边坡类加筋土结构中开展的比较早,而在尾矿堆积坝中起步稍晚,且多是以单因素法进行,多因素敏感性研究尚且不多见。本文在前人的基础上就土工格栅加筋尾矿堆积坝,加筋因素对于安全系数的敏感性进行了研究。本文对加筋因素关于尾矿堆积坝安全系数的敏感性研究是以有限元强度折减法计算安全系数而展开的,故在此之前,本文对有限元强度折减法关于加筋边坡极限状态判据进行了探讨。总的来看,本文主要研究的内容如下:1.针对有限元强度折减法判据不统一的不足之处,本文结合两个加筋边坡算例进行探讨分析。在对各判据进行了分析后,提出以综合判据确定加筋边坡的安全系数。2.采用正交法设计单指标多因素试验,选取铺设长度(L)、铺设间距(d)、铺设角度(θ)、抗拉强度(T)、格栅模量(E)为影响因素,以L25(56)正交表安排25组方案,研究五种影响因素对加筋尾矿堆积坝安全系数指标的敏感性。由有限元强度折减法结合综合判据确定安全系数(F),通过极差、方差分析对各因素进行敏感性分析及显著性检验。结果表明对于稳定安全系数,各因素的敏感性大小依次为:铺设间距(d)、抗拉强度(T)、格栅模量(E)、铺设长度(L)、铺设角度(θ)。各因素的显著性检验结果为:铺设间距(d)、抗拉强度(T)影响高度显著,格栅模量(E)影响显著,铺设长度(L)影响不十分显著,铺设角度(θ)无显著影响。
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