[发明专利]一种考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法

权利要求书

1.一种考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法，其特征在于所述动态强度折减法包括以下步骤：

（1）建立边坡计算模型；

（2）强度折减参数F_k初始值设为1，利用强度折减参数对边坡整体单元强度参数进行折减，同时利用屈服判据S对坡体单元应力状态进行监测判断其是否发生屈服破坏，若所有单元S0.2则增加强度折减系数F_k继续进行强度折减计算，直至有坡体单元应力状态S0.2出现，当局部坡体单元屈服判据S0.2，说明其单元应力状态接近屈服处于残余状态，此时对单元进行标记并中止计算进行下一步处理；

（3）利用屈服判据S确定边坡渐进破坏过程中的剪切带上处于残余状态的区域，将此区域内单元的强度参数均修改为残余强度，其余单元强度参数保持不变，重新修改折减参数数值令F_k=1，然后返回上一步重新进行计算；

（4）重复进行步骤（2）步骤（3），计算后应力状态接近屈服处于残余状态的坡体单元逐渐增多并向上扩展，塑性应变产生并逐渐形成剪切带，直至处于残余状态的区域扩展至坡顶塑性区贯通或者有限元计算不收敛时终止计算；

（4）计算完成后通过塑性区贯通或计算不收敛或唯一突变判据获得此时边坡稳定安全系数F_s，绘制最终边坡特征点位移与F_k的关系曲线，此时所对应的位移值可以作为边坡失稳预警的重要判据。

2.根据权利要求1所述的考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法，其特征在于：利用屈服判据S对坡体单元应力状态进行监测判断其是否发生屈服破坏。

3.根据权利要求1所述的考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法，其特征在于：保持其余单元强度参数不变，将单元的强度参数均修改为残余强度。

4.根据权利要求1所述的考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法，其特征在于：不断重复进行强度折减搜索出发生强度软化的单元，将其强度参数取为残余强度。

5.根据权利要求1所述的考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法，其特征在于：应力状态接近屈服处于残余状态的坡体单元逐渐增多并向上扩展，塑性应变产生并逐渐形成剪切带，直至处于残余状态的区域扩展至坡顶塑性区贯通或者计算不收敛时终止计算。

6.根据权利要求1所述的考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法，其特征在于：通过塑性区贯通或计算不收敛或唯一突变判据获得此时边坡稳定安全系数F_s。

7.根据权利要求1所述的考虑剪切带单元强度软化的动态强度折减法，其特征在于：绘制最终边坡特征点位移与F_k的关系曲线，此时所对应的位移值可以作为边坡失稳预警的重要判据。