[發明專利]復合滑動邊坡分析方法、裝置、存儲介質及電子設備

有效

• 申請號: 202110249290.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113434997B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 盧波;徐棟棟;衣天宇;汪斌;胡偉;向前;劉小紅;曾平;王復興;王瑾
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京市一法律師事務所 11654
• 代理人: 杜亞靜

1.一種復合滑動邊坡分析方法，其特征在于，

所述復合滑動邊坡包括第一滑面、第二滑面和第三滑面，其中，

所述第一滑面為所述復合滑動邊坡后緣較陡的滑面，其安全系數為F₁；

所述第二滑面為所述復合滑動邊坡前緣較緩的滑面，其安全系數為F₂；

所述第三滑面為所述復合滑動邊坡滑坡體內部的剪切破裂面，其安全系數為F₃；

所述內部剪切破裂面將所述復合滑動邊坡滑體一分為二，形成主動塊和被動塊，所述內部剪切破裂面與所述第一滑面之間的夾角為β；

根據所述復合滑動邊坡的切面幾何形狀建立數學模型；

根據所述數學模型，構建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的極限平衡方程；

針對所述極限平衡方程進行聯立求解，得到所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同時達到極限狀態時所述復合滑動邊坡的整體安全系數F和所述內部剪切破裂面與所述第一滑面之間的夾角β，其中，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同時達到極限狀態時，F＝F₁＝F₂＝F₃；

分析所述內部剪切破裂面上的抗力與水平方向的夾角φ，所述內部剪切破裂面上的抗力與內部剪切破裂面之間夾角(α+β-φ)，其中，α為后緣滑面傾角，所述第一滑面、第二滑面、第三滑面同時達到極限狀態時的整體安全系數F，β之間的變化關系，得到復合滑動邊坡分析結論。

2.根據權利要求1所述的復合滑動邊坡分析方法，其特征在于，根據所述復合滑動邊坡的切面幾何形狀建立數學模型具體包括以下步驟：

根據所述復合滑動邊坡的實際形狀構建所述復合滑動邊坡的平面幾何模型，得到一多邊形OABCDE；

根據所述多邊形OABCDE，設定參數，包括：后緣滑面傾角α，前緣滑體高度h，后緣滑面長度L₁、前緣滑面長度L₂、CD的長度L₄，滑坡體后緣滑面與前緣滑面的夾角為∠OAB，AE與后緣滑面的夾角β；AE的長度為L₃；其中，內部剪切破裂面AE上存在抗力Q，抗力Q在內部剪切破裂面AE存在水平和垂直向的分量，記抗力Q與水平方向的夾角為變量φ。

3.根據權利要求1所述的復合滑動邊坡分析方法，其特征在于，根據所述數學模型，構建基于所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的極限平衡方程具體包括以下步驟：

所述第一滑面、第二滑面、第三滑面的安全系數為對應滑面抗滑力與下滑力的比值。

4.根據權利要求2所述的復合滑動邊坡分析方法，其特征在于，所述F₁的計算方法包括以下步驟：

OA為第一滑面，設OA面上的滑面摩擦角、滑面粘聚力分別為C₀，OA長度為L₁，Q為內部剪切面AE上的抗力，Q與水平方向的夾角為φ，則OA滑面上的安全系數為：

其中，W₁為后緣塊體的重量；

T₁為OA面上提供的阻滑力：

根據平行于OA面的平衡方程，N₁：

N₁＝Qsin(α-φ)+W₁cosα。

5.根據權利要求4所述的復合滑動邊坡分析方法，其特征在于，所述F₂的計算方法包括以下步驟：

AB為第二滑面，假設AB滑面與OA滑面抗剪強度參數一致，AB滑面長度為L₂，則AB滑面上的安全系數為：

N₂＝Qsinφ+W₂

W₂為前緣塊體的重量，T₂為AB滑面上提供的阻滑力。