[发明专利]一种基于动态强度折减DDA法的边坡稳定性分析系统

说明书

本发明公开一种基于动态强度折减DDA法的边坡稳定性分析系统，属于边坡稳定性分析领域，该系统为了考虑真实情况中岩体结构面损伤的程度不一性问题，提出对位移变化不小于阈值的块体结构面抗剪强度参数c和进行动态折减变化。在程序计算中，块体结构面抗剪强度参数每隔一定时步(10000步，每一时步为0.001s)按照块体相对位移变化与阈值的关系只针对位移变化符合要求的结构面的抗剪强度参数进行折减，折减系数从1.000开始，依次增加0.001，直至发生急剧变形，则此时其取值为该边坡滑落面安全系数，可根据检索出的滑落面位置提前剥离边坡危险区域岩体，实用性强，为边坡多滑面稳定性分析及治理贡献了一种新手段。

技术领域

本发明属于边坡稳定性分析领域，尤其涉及一种基于动态强度折减DDA法的边坡稳定性分析系统。

背景技术

目前，边坡的稳定性问题是我国水利水电、公路、铁路和矿产资源开发等建设工程中常见的岩土工程问题。自然滑坡、泥石流以及人类工程活动等引起的边坡灾害对我国经济建设和人民生命财产带来了巨大损失，因此边坡工程在各类工程建设中的地位是十分重要的，正确的评价边坡的稳定性，防患于未然，能确保生产建设与人民财产安全。

边坡稳定性分析中有两种常用的计算方法：极限平衡法和有限元法，但只能假设边坡为连续介质，而非连续性是岩体固有的属性，所以在模拟块体大位移、大变形方面独具优势的非连续变形分析(DDA)，在边坡工程领域也得到迅速发展。过去研究中的强度折减法大都是对岩体统一折减，在实际情况下，主要是结构面的力学性质决定了岩体的力学性质，且岩体结构面破坏时并不是同时损伤同等程度，所以对边坡破坏过程中岩体结构面损伤不同程度进行动态表征具有十分重要的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于动态强度折减DDA法的边坡稳定性分析系统，对不同破坏程度下岩体结构面动态折减不同的强度，以解决数值分析中岩体结构面损伤的程度不一性问题，使得边坡稳定性分析更加准确，以便工程人员及时采取措施治理危险边坡。

具体技术方案如下：

一种基于动态强度折减DDA法的边坡稳定性分析系统，包括以下步骤：

(1)输入几何、物理、计算参数，确定边坡的几何尺寸、岩石容重、弹性模量、泊松比等；

(2)块体识别并进行接触检测，结构面切割岩体形成块体，对块体进行识别，并进行块体间的接触检测；

(3)形成子矩阵，不包括接触子矩阵，其中弹性子矩阵为：

式中，E、v为块体单元的弹性模量和泊松比；

初始应力子矩阵为：

式中，为块体初始常应力；

点荷载子矩阵为：

式中，(F_x，F_y)为点荷载力；

体积力荷载子矩阵为：

式中，(f_x，f_y)为体积力荷载，S为块体单元的面积；