[發(fā)明專(zhuān)利]一種考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911040345.9
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111090951A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王乾坤;何貴堂;徐春蕾;江曉峰;施琦;王興;王海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/23
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 上海世圓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔

1.一種考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法，其特征在于所述動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法包括以下步驟：

（1）建立邊坡計(jì)算模型；

（2）強(qiáng)度折減參數(shù)F_k初始值設(shè)為1，利用強(qiáng)度折減參數(shù)對(duì)邊坡整體單元強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行折減，同時(shí)利用屈服判據(jù)S對(duì)坡體單元應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷其是否發(fā)生屈服破壞，若所有單元S0.2則增加強(qiáng)度折減系數(shù)F_k繼續(xù)進(jìn)行強(qiáng)度折減計(jì)算，直至有坡體單元應(yīng)力狀態(tài)S0.2出現(xiàn)，當(dāng)局部坡體單元屈服判據(jù)S0.2，說(shuō)明其單元應(yīng)力狀態(tài)接近屈服處于殘余狀態(tài)，此時(shí)對(duì)單元進(jìn)行標(biāo)記并中止計(jì)算進(jìn)行下一步處理；

（3）利用屈服判據(jù)S確定邊坡漸進(jìn)破壞過(guò)程中的剪切帶上處于殘余狀態(tài)的區(qū)域，將此區(qū)域內(nèi)單元的強(qiáng)度參數(shù)均修改為殘余強(qiáng)度，其余單元強(qiáng)度參數(shù)保持不變，重新修改折減參數(shù)數(shù)值令F_k=1，然后返回上一步重新進(jìn)行計(jì)算；

（4）重復(fù)進(jìn)行步驟（2）步驟（3），計(jì)算后應(yīng)力狀態(tài)接近屈服處于殘余狀態(tài)的坡體單元逐漸增多并向上擴(kuò)展，塑性應(yīng)變產(chǎn)生并逐漸形成剪切帶，直至處于殘余狀態(tài)的區(qū)域擴(kuò)展至坡頂塑性區(qū)貫通或者有限元計(jì)算不收斂時(shí)終止計(jì)算；

（4）計(jì)算完成后通過(guò)塑性區(qū)貫通或計(jì)算不收斂或唯一突變判據(jù)獲得此時(shí)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)F_s，繪制最終邊坡特征點(diǎn)位移與F_k的關(guān)系曲線(xiàn)，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移值可以作為邊坡失穩(wěn)預(yù)警的重要判據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法，其特征在于：利用屈服判據(jù)S對(duì)坡體單元應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷其是否發(fā)生屈服破壞。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法，其特征在于：保持其余單元強(qiáng)度參數(shù)不變，將單元的強(qiáng)度參數(shù)均修改為殘余強(qiáng)度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法，其特征在于：不斷重復(fù)進(jìn)行強(qiáng)度折減搜索出發(fā)生強(qiáng)度軟化的單元，將其強(qiáng)度參數(shù)取為殘余強(qiáng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法，其特征在于：應(yīng)力狀態(tài)接近屈服處于殘余狀態(tài)的坡體單元逐漸增多并向上擴(kuò)展，塑性應(yīng)變產(chǎn)生并逐漸形成剪切帶，直至處于殘余狀態(tài)的區(qū)域擴(kuò)展至坡頂塑性區(qū)貫通或者計(jì)算不收斂時(shí)終止計(jì)算。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法，其特征在于：通過(guò)塑性區(qū)貫通或計(jì)算不收斂或唯一突變判據(jù)獲得此時(shí)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)F_s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮剪切帶單元強(qiáng)度軟化的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度折減法，其特征在于：繪制最終邊坡特征點(diǎn)位移與F_k的關(guān)系曲線(xiàn)，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移值可以作為邊坡失穩(wěn)預(yù)警的重要判據(jù)。