[发明专利]一种边坡渐进破坏潜在滑动面的计算方法

摘要

本发明提出了一种边坡渐进破坏潜在滑动面的计算方法—简称破坏角转动法。针对现有技术的缺陷，在假设地质材料破坏时满足临界应力状态所对应的最大剪切应力面与最小主应力轴夹角为（）条件，基于边坡在不同外加荷载和重力荷载作用时主应力方向在不同位置发生转动的事实，实施边坡潜在滑动面的搜索计算，从而决定潜在滑动面。并定义了破坏率和破坏比概念。破坏角转动法保证了边坡破坏过程中，破坏点的应力状态处于临界应力状态，且破坏过程中，破坏路径随应力的变化而变化，结合破坏率和破坏比概念，破坏路径的本构关系考虑不同法向应力作用下的软化特征，可以在数值计算的基础上实施边坡潜在滑动面的求解。

主权项

一种边坡渐进破坏潜在滑动面的计算方法，其特征在于包括如下步骤：(1)对滑体材料实施剪应力‑‑剪应变全过程曲线试验，试验获得峰值应力、应变和全过程曲线；(2)通过峰值应力决定凝聚力C、滑面摩擦角值，通过峰值应变决定常系数a1,a2,a3大小，通过变化曲线特征决定剪切模量G、临界法向应力σncrit、常系数ξ、α、kn；(3)建立数值计算模型，在考虑剪破坏分布的同时，考虑拉破坏分布区；(4)在考虑应变软化本构模型数值计算的基础上，计算现状边坡每点的破坏率、破坏面和破坏比，以组合的方式提出不同的可能破坏路径；(5)对于单元，利用单元破坏剪应力面与最小主应力的夹角为计算最大主应力相对竖直方向的转动角δ，从而决定滑面相对于水平面的转角所述转动角δ，二维计算公式为tan2δ＝‑2τxy/(σxx‑σyy)，三维计算公式为tan2δxx＝‑2τxy/(σxx‑σyy)，tan2δyy＝‑2τzy/(σyy‑σzz)，tan2δzz＝‑2τzx/(σzz‑σxx)；(6)对于可能施加的荷载或位移工况，分步施加相应的工况，对在不同工况下可能破坏模式进行搜寻，将潜在滑动面转动角连续化，计算对应的边坡稳定系数，从而决定潜在滑动面。