【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩土工程数值仿真计算领域，涉及一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，本技术主要应用于高速铁路、高速公路等工程建设过程中，对二维多级堆载边坡稳定性的分析与计算工作。
技术介绍
1、当前，我国正在大力推进地铁、高速公路等工程的建设，需要解决众多边坡稳定性的分析与计算问题。目前，采用极限平衡法对多级堆载边坡的稳定性进行分析计算时，常用的方法是将每个堆载步骤转为一个边坡模型。即多级堆载边坡可转化为多个边坡模型来计算其稳定性，每个边坡模型计算得到一个安全系数。
2、这样带来两个问题，第一，工作量比较大；第二，当有两个以上的堆载步骤时，第二个堆载步以后的边坡模型可能包含两个以上的边坡，其计算出的一个安全系数只能是全局最小安全系数，得不到局部安全系数。想要得到局部安全系数，需要对模型进行多次局部计算。此外，采用极限平衡法计算边坡安全系数的软件需要人工输入地表，软件根据输入的地表信息才能计算极限平衡法的土条等信息，之后才能计算安全系数。上述问题的解决的关键之处在于提供一种自动识别二维多级堆载边坡地表线，故根据不同的地表线就可以计算边坡的局部安全系数和全局安全系数。
3、目前，常用的二维边坡极限平衡计算软件在计算时，需要输入地表坐标，遇到上述多级堆载边坡时，需要手动输入建立很多个模型，效率较低。并且模型的形式受设计计算人员对工程的理解程度和经验影响，无法真正的建立设计与施工步骤的结合，计算结果直接影响工程的可靠性和经济性。
技术实现思路
1、本专利技
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4、s1:几何模型的输入，每个土块都由逆时针闭合的点集构成的封闭图形，相邻的两个点构成土块的边界线段；
5、s2:土块数量判断，首先判断土块个数是否大于1；若大于1个，转第s3步；等于1个，转第s4步；
6、s3：土块数量大于1的边界划分，当土块个数大于1个时，计算不同土块边界之间的交点，并把得到的交点插入原来的相应的边界线节点中，构成逆时针边界；
7、s4：土块数量等于1的边界分析，计算所有边界(xi, yi)~ (xi+1, yi+1)的中点坐标(x0, y0),然后计算点(x0, y0+0.01)，是否在所有的土块中，如果点(x0, y0+0.01)不在任何土块中，则点(xi, yi)和 (xi+1, yi+1)都在地表上，否则，点(xi, yi)和 (xi+1, yi+1)都不在地表上；边坡计算模型是按照米来输入计算的，这里面y坐标加上0.01是考虑线段中点坐标上方0.01处的坐标，其精度足够判断其端点的情况；
8、s5：土块数量等于1的边界划分，把s4中所有计算得到的点按照从x坐标从小到大排列，则可得到地表线段；
9、s6：极限平衡分析，设置圆心区域坐标，以及坡顶可能的破坏区域，以及外荷载（也可能没有外荷载，根据实际情况确定），根据得到的地表点采用圆弧滑动方法计算边坡安全系数；
10、s7：多级边坡循环分析，重复s2~s7就可以计算得到下一个边坡的安全系数。
11、本专利技术通过建立自动识别二维多级堆载边坡地表线的方法，继而根据不同的地表线计算边坡的局部安全系数和全局安全系数，提出了一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）只需要建立一个分析模型，效率较高；（2）可将设计与施工步骤相结合，其计算结果具有可靠性；（3）通过整体安全系数与局部安全系数的计算，结果具有经济性的优点。
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1.一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述几何模型的输入中，每个土块都是由逆时针闭合的点集构成的封闭图形，相邻的两个点构成土块的边界线段。
3.根据权利要求1所述的一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述土块数量大于1的边界划分，是当土块个数大于1个时，计算不同土块边界之间的交点，并把得到的交点插入原来的相应的边界线节点中，构成逆时针边界。
4.根据权利要求1所述的一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述土块数量等于1的边界分析，是计算所有边界(xi, yi)~ (xi+1, yi+1)的中点坐标(x0, y0),然后计算点(x0, y0+0.01)是否在所有的土块中，如果点(x0, y0+0.01)不在任何土块中，则点(xi, yi)和 (xi+1, yi+1)都在地表上，否则，点(xi, yi)和 (xi+1,yi+1)都不在地表上。
5.根
6.根据权利要求1所述的一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述极限平衡分析，是设置圆心区域坐标，以及坡顶可能的破坏区域，以及外荷载，根据得到的地表点采用圆弧滑动方法计算边坡安全系数。
...【技术特征摘要】
1.一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述几何模型的输入中，每个土块都是由逆时针闭合的点集构成的封闭图形，相邻的两个点构成土块的边界线段。
3.根据权利要求1所述的一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述土块数量大于1的边界划分，是当土块个数大于1个时，计算不同土块边界之间的交点，并把得到的交点插入原来的相应的边界线节点中，构成逆时针边界。
4.根据权利要求1所述的一种计算二维多级堆载边坡局部和全局安全系数的方法，其特征在于，所述土块数量等于1的边界分析，是计算所有边界(xi, yi)~ (xi+1...
【专利技术属性】
技术研发人员：于长一，徐宾宾，曹永华，潘伟，代浩，岳长喜，刘桂泽，于文涛，
申请(专利权)人：中交一航局第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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