[發明專利]一種三維蠕變邊坡的長期穩定性預測方法

有效

• 申請號: 201410471478.2
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104268380B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 周小平;程浩
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 重慶大學專利中心50201
• 代理人: 唐開平

1.一種三維蠕變邊坡的長期穩定性預測方法，包括步驟1、選定具體待預測的蠕變邊坡，確定該三維邊坡及其潛在滑裂面的幾何尺寸，將潛在滑裂面和邊坡表面用方程表示；確定巖土的土體指標參數；

步驟2、將三維蠕變邊坡體離散化，三維蠕變邊坡被垂直離散為m行和n列條柱，每個條柱按所在的行號i和列號j定義為[i,j]；假定行方向的條柱間作用力與水平面夾角為±α，假定列方向的條柱間作用力與水平面夾角為±β；

其特征是，還包括以下步驟：

步驟3、引入強度折減法，折減系數為RF，和摩爾庫倫準則，來計算巖土體的長期抗剪強度；再根據西原體模型，確定第[i,j]條柱底面的剪力與該條柱的剪切位移之間的關系；利用離散后的各條柱的位移協調條件，得到第[i,j]條柱底面的剪切力與關鍵點豎向位移Δ₀的關系；

步驟4、根據3個力的平衡方程和3個力矩的平衡方程，并結合[i,j]條柱底面的剪力與關鍵點豎向位移的關系式，建立一個含有未知數α，β，Δ₀，RF和蠕變時間t的非線性方程組；求解該方程組，得到不同折減系數和不同的時刻所對應關鍵點的豎向位移Δ₀；進而得到不同折減系數下該三維蠕變邊坡的長期豎向位移的關系；關鍵點長期豎向位移陡增處對應的折減系數RF值為該三維蠕變邊坡的穩定系數，從而判斷該三維蠕變邊坡的長期穩定性。

2.根據權利要求1所述的一種三維蠕變邊坡的長期穩定性預測方法，其特征是：在步驟3中，通過引入強度折減法和摩爾庫倫準則，巖土體的長期抗剪強度為：

其中為第[i,j]條柱底面的長期抗剪強度，為第[i,j]條柱底面的正應力，為巖土體的內摩擦角，c為巖土體的粘聚力；

引入強度折減法，折減后的巖土體長期抗剪強度為：

其中為第[i,j]條柱底面折減后的巖土體長期抗剪強度；

那么，第[i,j]條柱底面折減后的長期抗剪力為：

Slong,ri,j=τlong,ri,jAi,jnzi,j]]>

其中第[i,j]條柱底面折減后的長期抗剪力，A^i,j為第[i,j]條柱的橫截面積，為第[i,j]條柱底面法向力的單位向量在z軸上的分量。