[发明专利]一种边坡失稳后粒子位移临界值的确定方法

权利要求书

1.一种边坡失稳后粒子位移临界值的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：边坡失稳后的滑动土方量只与坡高h和坡角α相关，故按照均分思想合理设计n组粘性土边坡的坡高h₁,h₂,...,h_n和坡角a₁,a₂,...,a_n，n为正整数；

步骤2、对于第i组粘性土边坡,1≤i≤n,且i为正整数，使用有限差分强度折减法进行分析，得到其安全系数Fs_i和塑性区贯通带；

步骤3、画出塑性区贯通带的中间线，并基于此线计算出第i组粘性土边坡有限差分法下的滑动土方量A_i；

步骤4、用光滑粒子流体动力学方法分析第i组粘性土边坡，将有限差分法得到的安全系数Fs_i作为土体强度的折减系数，计算得到第i组粘性土边坡失稳后的粒子位移文件和边坡位移云图；

步骤5、用MATLAB软件计算第i组粘性土边坡失稳后的粒子位移临界值d*_i；

用光滑粒子流体动力学方法对边坡进行稳定性分析时，每组边坡的土体将由N个粒子组成，N为正整数，在计算得到的粒子位移文件中，各个粒子的顺序按位移由大到小排列，依次将每个粒子的位移记为d₁，d₂，…，d_j，…，d_N；

记参数A*_i为光滑粒子流体动力学方法计算得到的第i组边坡的滑动土方量，参数d*_i为第i组边坡的粒子位移临界值；

步骤如下：

步骤5.1、将A*_i的初值赋为0，d*_i的初值赋为该组边坡最大的粒子位移，即d*_i＝d₁，令j＝1；

步骤5.2、判断d*_i≤d_j是否成立，其中1≤j≤N，j为正整数；

若成立，则进行步骤5.3；

若不成立，则进行步骤5.4；

步骤5.3、令A*_i＝A*_i+0.04，其中0.04m²为一个粒子的土方量，令j＝j+1，跳至步骤5.2继续进行；

步骤5.4、判断|A*_i-A_i|/A_i＜1％是否成立，即判断两种方法所计算的土方量误差是否在1％以内；

若成立，即输出粒子位移临界值d*_i；

若不成立，则令A*_i＝0，d*_i＝d*_i-0.001，j＝1，跳至步骤5.2继续进行；

步骤6、令i＝i+1,且1≤i≤n，重复步骤2～步骤5的过程，得到所有坡高、坡角相对应的粒子位移临界值

步骤7、将得到的粒子位移临界值与其对应的坡高h、坡角α制作成实用表格，以供作边坡风险分析时使用。