[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

本發明公開了一種復合滑動邊坡分析方法、裝置、存儲介質及電子設備，屬于巖土力學技術領域。該方法包括根據復合滑動邊坡的切面幾何形狀建立數學模型；根據數學模型，構建基于第一滑面、第二滑面、第三滑面的極限平衡方程；針對極限平衡方程進行聯立求解，得到第一滑面、第二滑面、第三滑面同時達到極限狀態時復合滑動邊坡的整體安全系數F和內部剪切破裂面與第一滑面之間的夾角β；分析方程求解結果，得到復合滑動邊坡分析結論。該裝置、存儲介質及設備能夠用于實現該方法。其可以得到考慮內部剪切約束條件下的復合滑動邊坡的安全系數，及其內部剪切面破裂面的位置。

技術領域

本發明涉及巖土力學技術領域，特別是涉及復合滑動邊坡分析方法、裝置、存儲介質及電子設備。

背景技術

有別于平面滑動和圓弧滑動，復合滑動邊坡的底滑面是一個復合滑動面，而不是一個具有統一產狀、空間連續的單斜面或具有統一曲率的圓弧。特別是對于庫區常見的“前緩后陡”邊坡是典型的具有復合滑動面的邊坡，潛在滑面轉折部位處會有滑移方向的改變，為了適應改變斜坡體內部將在轉折部位發生剪切錯動。然而，現有技術中，對復合滑動邊坡，由于傳統的剛體極限平衡法并未考慮滑坡體內部抗剪阻力對形成內部剪切破裂面的阻礙作用，所以因滑面轉折引起的內部剪切變形約束機制沒有能夠在常規的剛體極限平衡法(Limit Equilibrium Method,簡稱LEM)計算中得到體現，從而導致計算得到的安全系數(Factor of Safety,簡稱FOS)偏低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種復合滑動邊坡分析方法、裝置、存儲介質及電子設備，其可以得到考慮內部剪切約束條件下的復合滑動邊坡的安全系數，及其內部剪切面破裂面的位置，從而更加適于實用。

為了達到上述第一個目的，本發明提供的復合滑動邊坡分析方法的技術方案如下：

本發明提供一種復合滑動邊坡分析方法，

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)，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。

本發明提供的復合滑動邊坡分析方法還可采用以下技術措施進一步實現。

作為優選，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；