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专利号: 2018111539521
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.边坡失稳后果量化分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、对拟研究边坡的最小安全系数Fmin及其滑动面面积A进行分析计算;

S2、将边坡原始力学参数除以最小安全系数Fmin得到折减参数,基于得到的折减参数,利用光滑粒子流体动力学方法计算与模拟得到边坡滑动的位移场,所述边坡原始参数包括边坡材料的力学参数粘聚力c和内摩擦角 折减后的粘聚力参数cn=c/Fmin,内摩擦角S3、设定位移阈值δd,从位移场中选择位移值高于δd的粒子并汇总其面积,将汇总得到的粒子面积记为B,若B不等于A,则变换不同的δd,直至汇总的粒子面积B等于原始力学参数下边坡最小安全系数对应的滑动面面积A,最终确定有效位移阈值δ0;

S4、根据粘聚力参数cn和内摩擦角 设计m组致滑参数组合ci和 首

先用极限平衡方法计算其安全系数Fi,然后利用光滑粒子流体动力学方法计算相应的位移场,并根据有效位移阈值δ0计算每种工况下边坡失稳最终滑动面及其滑动面积Bi;

S5、绘制Fi~Bi之间的散点图,并采用拟合曲线拟合Fi~Bi之间的变化趋势,所得到的拟合函数为B=f(F);

S6、生成符合假定概型的蒙特卡罗样本,针对每一样本,利用极限平衡方法计算其安全系数F,若安全系数F大于或等于1,则表明边坡未失稳;若安全系数F小于1,则利用函数曲线B=f(F)计算相应的滑动面积,最终通过滑动面积直方图量化边坡失稳后果。

2.根据权利要求1所述的边坡失稳后果量化分析方法,其特征在于:所述步骤S4中,m的取值为6-12。

3.根据权利要求1所述的边坡失稳后果量化分析方法,其特征在于:所述步骤S4中,ci=cn-(cn-cs)×i/m, 其中,cs和 为根据极限平衡法中Fmin=

0.1确定的粘聚力值和内摩擦角值;基于ci, 采用光滑粒子流体动力学方法,并利用有效位移阈值δ0确定滑动粒子面积,记为Bi;基于ci, 采用极限平衡方法计算其安全系数,记为Fi。

4.根据权利要求1所述的边坡失稳后果量化分析方法,其特征在于:所述步骤S6中,在EXCEL中利用NORMDIST函数生成正态分布变量,进而得到符合假定概型的蒙特卡罗样本值cj和 N为样本数目;基于cj和 采用极限平衡方法计算其安全系数Fj,判断Fj是否小于1,若是,则利用B=f(Fj)计算边坡失稳后的滑动面积Bj;若否,则表明边坡未失稳,不计算滑动面积;当N个样本值全部计算完毕后,统计边坡失稳滑动面积的直方图,进行边坡失稳后果量化。