【技术实现步骤摘要】
基于abaqus-python脚本的滑坡安全系数区间分析方法
本专利技术涉及一种滑坡稳定性区间分析方法,特别涉及一种基于abaqus-python脚本的滑坡安全系数区间分析方法。
技术介绍
滑坡工程中,岩土体的形成极其复杂,岩土体参数本身具有空间变异性,测量精度和方法的有限性更增加了其不确定性。如何用不确定性分析方法处理这样一个高度复杂的不确定系统是研究者必须面对的问题。不确定性分析方法主要包括三种:随机分析方法、模糊分析方法和区间分析方法。实际岩土体工程中,由于缺乏足够的统计资料,往往很难得到不确定性参数的足够样本,因而很难用随机或模糊分析方法进行处理。而区间分析方法只需得到不确定性参数的区间范围即可进行计算,得到的计算结果为包括真实解在内的闭区间,有效克服了另外两种方法的缺点。然而,采用常规的区间运算法则进行区间计算时,将原本相同的区间变量看成取值范围相同的不同区间变量,若在计算中,不同位置的区间变量取了不同的边界值,则计算得到的结果区间将大于真实的解区间,即造成区间扩张。粒子群优化算法用于不确定性分析中 ...
【技术保护点】
1.一种基于abaqus-python脚本的滑坡安全系数区间分析方法,其特征在于,包括如下步骤:/n(1)根据滑坡工程实际,确定滑坡安全系数区间分析所需的不确定性岩土体参数及其区间范围,作为粒子群优化算法的搜索变量和搜索空间;/n(2)通过abaqus建立滑坡模型,进行有限元强度折减分析,基于建模过程产生的abaqus.rpy文件,获得滑坡建模每一步对应的python代码;/n(3)基于已有python代码,在不确定性岩土体参数区间范围内随机生成n组参数组合,代入abaqus有限元强度折减分析,计算出滑坡安全系数并确定其对应的参考位移;/n(4)设置粒子群优化算法的参数,基 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于abaqus-python脚本的滑坡安全系数区间分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)根据滑坡工程实际,确定滑坡安全系数区间分析所需的不确定性岩土体参数及其区间范围,作为粒子群优化算法的搜索变量和搜索空间;
(2)通过abaqus建立滑坡模型,进行有限元强度折减分析,基于建模过程产生的abaqus.rpy文件,获得滑坡建模每一步对应的python代码;
(3)基于已有python代码,在不确定性岩土体参数区间范围内随机生成n组参数组合,代入abaqus有限元强度折减分析,计算出滑坡安全系数并确定其对应的参考位移;
(4)设置粒子群优化算法的参数,基于已有python代码,初始化粒子群速度和位置,将每个粒子的初始岩土体参数,即粒子初始位置,代入abaqus有限元强度折减分析,进行初次迭代;
(5)基于每个粒子的有限元强度折减计算结果,根据所述参考位移自动化确定对应的滑坡安全系数,作为该粒子的适应度值,确定种群和粒子的历史最优位置;
(6)更新粒子的速度和位置进行再次迭代,按照步骤(4)和(5)的方法计算每个粒子的适应度值,并确定当前种群和粒子的历史最优位置;
(7)重复步骤(6)直至算法达到设定的迭代次数,确定滑坡安全系数区间及最小安全系数和最大安全系数对应的滑坡失稳时的滑面。
2.根据权利要求1所述的基于abaqus-python脚本的滑坡安全系数区间分析方法,其特征在于,步骤(1)中,不确定性岩土体参数包括滑坡各岩土层的弹性模量泊松比容重粘聚力和内摩擦角搜索空间为:其中,E,分别为弹性模量的最小值和最大值,v,分别为泊松比的最小值和最大值,γ,分别为容重的最小值和最大值,c,别为粘聚力的最小值和最大值,分别为内摩擦角的最小值和最大值。
3.根据权利要求2所述的基于abaqus-python脚本的滑坡安全系数区间分析方法,其特征在于,步骤(2)中,通过abaqus建立滑坡模型,所采用的岩土体参数取弹性模量泊松比重度粘聚力内摩擦角将弹性模量E和泊松比v设为滑坡模型的弹性参数,基于摩尔库伦准则指定粘聚力c和内摩擦角随场变量FV变化,并将容重γ设为滑坡的竖向荷载。
4.根据权利要求1所述的基于abaqus-python脚本的滑坡安全系数区间分析方法,其特征在于,步骤(3)中,所述滑坡安全系数为:基于各组参数组合下的有限元强度折减计算结果,通过abaqus建模中的python语言,提取滑坡面右上角点的x方向位移S和场变量FV随分析步的坐标值,合并生成位移S随场变量FV变化的曲线,该曲线上的位移拐点对应的场变量即为滑坡安全系数。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:王环玲,杨玲,徐卫亚,孟庆祥,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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