殘采期撫順西露天礦邊坡動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、本論文采用光學(xué)測(cè)試、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了殘采期撫順西露天礦邊坡動(dòng)力響應(yīng)，取得了如下主要成果： (1)對(duì)動(dòng)力作用下的巖石試件進(jìn)行動(dòng)力特性試驗(yàn)，揭示巖石試件在循環(huán)動(dòng)力荷載長(zhǎng)期作用下的變形、破壞特征。疲勞實(shí)驗(yàn)的上限應(yīng)力、周期載荷的幅值、加載的頻率、波形等均影響巖石疲勞破壞過程；上限應(yīng)力相同時(shí)，幅值越大，越容易破壞；幅值相同時(shí)，上限應(yīng)力越大，越容易破壞；上限應(yīng)力和幅值均有一個(gè)臨界值，循環(huán)加載時(shí)需超過此臨界，否則加載將不

2、引起變形的振蕩，不能形成疲勞破壞；循環(huán)載荷的頻率越高，越容易破壞；巖石試件疲勞破壞曲線受靜態(tài)加載曲線控制，即一種巖石的疲勞破壞應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)位于同種巖石的靜態(tài)加載應(yīng)力應(yīng)變曲線之內(nèi)，將發(fā)生疲勞破壞。 (2)利用改進(jìn)的西原模型，建立可描述三階段的蠕變模型，對(duì)邊坡不同坡角下的外力出現(xiàn)的穩(wěn)定、非穩(wěn)定蠕變過程進(jìn)行了分析，指出模型塑性參數(shù)為負(fù)值時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)蠕變失穩(wěn)，此時(shí)蠕變加速度大于零。 (3)研究邊坡動(dòng)力響應(yīng)時(shí)，對(duì)不同的控制變量如

3、初始條件，激勵(lì)頻率，激勵(lì)振幅的強(qiáng)弱，采用不同的分析方法。對(duì)邊坡非線性動(dòng)力系統(tǒng)，在滑體固有頻率附近，基巖振動(dòng)頻率及振幅的變化會(huì)誘發(fā)滑體的位移突變，導(dǎo)致滑坡發(fā)生。初始條件的微小變化或當(dāng)基巖與滑體兩個(gè)系統(tǒng)作用強(qiáng)度相當(dāng)時(shí)，均可能誘發(fā)系統(tǒng)混沌效應(yīng)。 (4)靜力條件下，邊坡的塑性破壞區(qū)主要集中在斷層和煤層附近；地采遺留的采空區(qū)附近的巖層也易發(fā)生塑性破壞；位移最大值集中在斷層附近。進(jìn)一步說明斷層、煤層、地采遺留的采空區(qū)等地層結(jié)構(gòu)弱化對(duì)邊坡的影