[发明专利]推导无植被天然护坡稳定系数的方法

权利要求书

1.一种推导无植被天然护坡稳定系数的方法，其特征在于首先构建推导无植被天然护坡稳定系数的系统，其包括计算终端，所述计算终端包括推导无植被天然护坡稳定系数的模块；

对于无植被天然护坡，先设定它的一个滑动面，土坡沿着这一滑动面滑动，在这滑动面上的任意一点的土体当达到极限平衡状态的时候，由摩尔—库伦准则而得出公式(1)：

式中：τ_f为土体抗剪强度；c'为有效粘聚力；σ、σ′为滑动面的总应力和有效应力；为有效摩擦角，本实施例中有效摩擦角为21°；u为土体的孔隙水压力；W为垂直压应力；

设土体底部的切向力和法向力分别为N和T，能得出公式(2)：

式中：α为土条底部倾角；

再进行以下设定：

滑裂面为圆弧形滑裂面；

只存在水平方向的条间力，竖直方向没有条间力；

各土条满足垂直方向平衡条件；

滑块满足总体力矩平衡条件。

由以上设定可以建立以下平衡方程公式(3)、公式(4)和公式(5)：

ΔN′cosα+ΔTsinα＝ΔW (3)

$\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}(-\mathrm{\Δ}T+\mathrm{\Δ}Wsin\mathrm{\α}+R_d\mathrm{\Δ}Q)=0---\left(4\right)$

$R_d=\frac{h_Q}{R}---\left(5\right)$

式中：N为土条的总个数；h_Q为圆心和水平地震力之间的垂直距离；Q为水平地震力；R为圆半径；

把公式(2)和公式(3)带入公式(4)得公式(6)：

然后运行计算终端的推导无植被天然护坡稳定系数的模块通过迭代法求出稳定系数F_s。

2.根据权利要求1所述的推导无植被天然护坡稳定系数的方法，其特征在于所述计算终端为计算机、手持终端或者PDA。