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基于有限元极限平衡法的尾矿坝坝体稳定分析

岩土力学 2013年第4期34卷 1185-1190页

作者：于斯滢邵龙潭刘士乙大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

在平面应变条件下,采用基于弹塑性应力应变分析的有限元极限平衡法对尾矿坝坝体的稳定性进行研究。该方法可较好地结合极限平衡分析方法和有限元应力分析方法的特点。通过弹塑性有限元分析,合理准确地考虑结构整体应力场的影响,进而结合... 详细信息

在平面应变条件下,采用基于弹塑性应力应变分析的有限元极限平衡法对尾矿坝坝体的稳定性进行研究。该方法可较好地结合极限平衡分析方法和有限元应力分析方法的特点。通过弹塑性有限元分析,合理准确地考虑结构整体应力场的影响,进而结合Hooke-Jeeves法优化搜索最危险滑动面的位置及其对应的最小安全系数。以某尾矿坝实际工程为例,比较分析了考虑正常、洪水以及特殊工况运行下有限元极限平衡法与极限平衡条分法和有限元强度折减法在安全系数大小及滑动面形状和位置的差异,重点运用有限元极限平衡法对尾矿坝坝体的稳定性进行验算并作出安全评价,为尾矿坝的安全设计施工提供可靠依据和技术支撑。

关键词：尾矿坝有限元极限平衡法稳定性渗流地震

基于PHF-SFM非均质岩石材料水力压裂数值计算模型研究

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第8期44卷 1160-1167页

作者：李明周世康刘士乙梁力东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

在基于渗透率修正的水力压裂(permeability-based hydraulic fracture,PHF)模型基础上引入概率破坏模型(statistical fracture model,SFM),采用Weibull概率模型描述岩石材料微观的非均匀分布对宏观水力裂缝特征离散性的影响.PHF-SFM模... 详细信息

在基于渗透率修正的水力压裂(permeability-based hydraulic fracture,PHF)模型基础上引入概率破坏模型(statistical fracture model,SFM),采用Weibull概率模型描述岩石材料微观的非均匀分布对宏观水力裂缝特征离散性的影响.PHF-SFM模型假设岩石材料的渗透率是平均有效应力的函数,基于Biot固结理论,采用摩尔-库伦弹塑性本构模型和达西定律分别描述岩石材料固体骨架和孔隙流体开裂前后的力学特征.通过与KGD模型对比验证该模型的可行性,并通过数值模拟分析了模型中Weibull模量和尺度参数以及岩石材料性质对起裂压力、裂缝高度和裂缝宽度等的影响.结果表明,概率破坏模型的引入不会影响起裂压力,但会影响裂缝的几何特征.当Weibull模量降低或尺度参数增加时,裂缝的几何特征离散性呈增大趋势.

关键词：水力压裂非均匀岩石 PHF-SFM 概率破坏韦伯分布

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基于PHF-LSM法非均质岩石水力裂缝等效几何特征计算方法

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东北大学学报（自然科学版） 2023年第12期44卷 1751-1758页

作者：李明黄雷朋刘士乙梁力东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

基于渗透率修正和水平集法的水力压裂数值计算模型(permeability-based hydraulic fracture-level set method,PHF-LSM)是以Biot固结理论为基础建立一种弥散裂缝模型.模型是通过弱化开裂及损伤区域岩石材料性质来模拟裂缝的发展过程,因... 详细信息

基于渗透率修正和水平集法的水力压裂数值计算模型(permeability-based hydraulic fracture-level set method,PHF-LSM)是以Biot固结理论为基础建立一种弥散裂缝模型.模型是通过弱化开裂及损伤区域岩石材料性质来模拟裂缝的发展过程,因此求解过程中无法给出水力裂缝的几何特征.依据水力裂缝传播过程中的平均有效应力场分布建立PHF-LSM方法的水力裂缝的等效路径和等效高度;依据等效传播路径周围位移场计算水力裂缝的等效开度,并通过与KGD理论模型对比进行验证所提方法的有效性.计算了均质和非均质岩石材料中裂缝等效几何特征的动态发展特性.结果表明,所提出的等效计算方法弥补了PHF-LSM无法得到水力裂缝几何特征的不足.

关键词：水力压裂 PHF-LSM 等效几何特征弥散裂缝模型非均质岩石

老采空区地表变电站场地稳定性的D-InSAR监测

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采矿与安全工程学报 2022年第1期39卷 62-71页

作者：董建军李昕梅媛刘士乙辽宁工程技术大学安全科学与工程学院矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125105 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

针对常规地基沉降监测方法存在的监测时段不连续、周期长、效率低、覆盖范围有限等问题,InSAR技术作为近年来发展的监测地表形变新技术,能够对研究区域进行全天候、实时、高效、大范围的监测。以平顶山市某下伏老采空区变电站建设场地... 详细信息

针对常规地基沉降监测方法存在的监测时段不连续、周期长、效率低、覆盖范围有限等问题,InSAR技术作为近年来发展的监测地表形变新技术,能够对研究区域进行全天候、实时、高效、大范围的监测。以平顶山市某下伏老采空区变电站建设场地为研究对象,基于二轨法D-InSAR技术,采用两景升轨Sentine1-1A数据对该区域进行地表沉降监测及安全稳定性分析。监测结果表明:研究区域地表整体存在微小沉降,沉降增量最大值4.3 mm。通过时间序列技术获取该地区2017年5月至2020年12月各时间段的累计形变,共累积沉降16.5 mm。监测精度可达毫米级。老采空区变电站场地地表近年来形变波动较小,趋于稳定,属于区域整体本底沉降,对变电站的安全建设和运营不构成危害。

关键词： D-InSAR 采空区变电站地表形变沉降监测

基于有限元滑面应力法的重力式挡土墙结构抗滑稳定分析

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水利学报 2011年第5期42卷 602-608页

作者：邵龙潭刘士乙李红军大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

在平面应变条件下,采用基于弹塑性有限元应力应变分析的滑面应力分析法对重力式挡土墙结构的稳定性及主动土压力进行研究,该法可直接评判挡土墙结构整体的抗滑稳定。通过与传统土压力理论比较分析,发现挡土墙后土体达到临界状态时,利用... 详细信息

在平面应变条件下,采用基于弹塑性有限元应力应变分析的滑面应力分析法对重力式挡土墙结构的稳定性及主动土压力进行研究,该法可直接评判挡土墙结构整体的抗滑稳定。通过与传统土压力理论比较分析,发现挡土墙后土体达到临界状态时,利用该法得到的滑裂面的安全系数、破裂角和主动土压力幅值与理论解有较好的一致性,表明本文方法可行、可靠。随后对填土性质参数进行了敏感性分析,并运用该法对挡土墙结构进行了深层抗滑稳定安全验算,可为重力式挡土墙结构安全设计提供可靠依据和技术支撑。

关键词：重力式挡土墙有限元滑面应力分析法主动土压力抗滑稳定

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考虑应变软化的边坡稳定分析

地震工程学报 2015年第B7期37卷 63-67页

作者：刘士乙邵龙潭大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

在密砂、坚硬黏土及原状土的强度试验中,土试样常表现为应变软化,随着应变的增加其抗剪强度降低,并且发生渐进破坏。应用传统的极限平衡法,采用峰值强度作为计算参数进行稳定分析验算时,通常忽略土材料的渐进破坏过程,这可能会对边坡稳... 详细信息

在密砂、坚硬黏土及原状土的强度试验中,土试样常表现为应变软化,随着应变的增加其抗剪强度降低,并且发生渐进破坏。应用传统的极限平衡法,采用峰值强度作为计算参数进行稳定分析验算时,通常忽略土材料的渐进破坏过程,这可能会对边坡稳定评价带来不利影响。基于有限元极限平衡法,提出考虑应变软化的边坡稳定分析方法,并通过算例分析证明该方法的合理性。

关键词：边坡稳定应变软化有限元极限平衡安全系数

高海拔排土场边坡安全稳定性的PS-InSAR监测

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防灾减灾工程学报 2023年第1期43卷 149-157页

作者：董建军梅媛闫斌刘士乙辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁大连116024 华新水泥股份有限公司水泥业务地矿部湖北武汉430070 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

为了解决高海拔排土场边坡灾害监测难度大以及安全稳定性预警等问题,提出利用PS-InSAR技术对高海拔排土场边坡进行安全稳定性监测分析。通过对西藏山南桑日县某排土场边坡进行监测分析研究,采用2018年11月04日至2020年12月23日的25景Sen... 详细信息

为了解决高海拔排土场边坡灾害监测难度大以及安全稳定性预警等问题,提出利用PS-InSAR技术对高海拔排土场边坡进行安全稳定性监测分析。通过对西藏山南桑日县某排土场边坡进行监测分析研究,采用2018年11月04日至2020年12月23日的25景Sentinel-1A数据,利用时序差分干涉相位的时空分析方法,进行差分干涉、模型迭代计算和地理编码等解算,解算得到平均形变速率分布,基于平均形变速率结果分析该排土场边坡的安全稳定性。结果表明:利用PS-InSAR技术能够获取排土场边坡区域的地表形变信息;该研究区域坡体2018年11月至2020年12月的平均形变速率最大值为-20.00 mm/a,最大形变速率区域出现在排土场边坡的下部;通过PS-InSAR技术能够对其安全稳定状态进行准确评价,并进行预警预报,为排土场边坡的安全稳定服役提供有效技术保证。

关键词：高海拔排土场边坡安全稳定性 PS-InSAR 监测

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基于极限平衡条件的土体局部稳定分析

西北地震学报 2011年第3期33卷 209-211,217页

作者：邵龙潭刘士乙大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116085

根据土体结构的应力及摩尔-库仑强度理论分析其局部稳定性。以土体内部任意曲面的剪应力积分值与抗剪强度积分值的比值为安全系数K,并认为|K-1.00|≤0.05为极限平衡状态。通过两个算例模拟了地基与均质边坡随外荷载增加,土体内部由局部... 详细信息

根据土体结构的应力及摩尔-库仑强度理论分析其局部稳定性。以土体内部任意曲面的剪应力积分值与抗剪强度积分值的比值为安全系数K,并认为|K-1.00|≤0.05为极限平衡状态。通过两个算例模拟了地基与均质边坡随外荷载增加,土体内部由局部达到极限状态发展成整体达到极限状态,最终失稳破坏的过程。结果表明此方法模拟土体结构渐进破坏过程是可行的。

关键词：土体极限平衡条件安全系数局部破坏有限元应力分析

高海拔排土场边坡安全稳定性D-InSAR监测

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安全与环境学报 2022年第5期22卷 2514-2523页

作者：董建军梅媛闫斌刘士乙辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125105 华新水泥股份有限公司西部区域西藏基地西藏山南856000 东北大学资源与土木工程学院沈阳110819

为了确保高海拔排土场边坡预防滑坡灾害的安全稳定性监测的长期有效性和可靠性,通过对西藏山南桑日县某排土场边坡14景Sentinel-1A数据进行研究,利用D-InSAR双轨法差分干涉技术监测终了排土的排土场边坡2018-11-4—2020-12-23期间的地... 详细信息

为了确保高海拔排土场边坡预防滑坡灾害的安全稳定性监测的长期有效性和可靠性,通过对西藏山南桑日县某排土场边坡14景Sentinel-1A数据进行研究,利用D-InSAR双轨法差分干涉技术监测终了排土的排土场边坡2018-11-4—2020-12-23期间的地表形变,采用基线估计状态空间模型进行基线估计、自适应滤波去除图像噪声和最小费用流进行相位解缠,采用考虑温度及降雨影响的形变模型进行解算,结合多分辨率分析方法降低大气噪声的影响,进行影像配准、干涉处理和平地效应消除,生成干涉图与形变图,基于形变监测结果评判该排土场边坡的安全稳定状态。结果表明,2020年6月26日该研究区域坡体累积沉降值为34 mm,达到了黄色预警阈值,采取必要的防治措施后,累计沉降量得到了控制,沉降速率趋缓。实践表明D-InSAR技术应用于高海拔排土场边坡能够实现动态、大面积覆盖、长期可靠的安全稳定性监测。

关键词：安全工程高海拔排土场边坡安全稳定性合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)