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初识三维极限平衡边坡稳定性分析模块SLOPE3D (1)

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1 引言

如【Geostudio新增三维极限平衡软件SLOPE3D】所言,Geostudio在它的最新版本中增加了三维极限平衡分析模块SLOPE3D,主要用来进行采矿边坡和土木边坡的稳定性分析。本文测试了这个模块的工作流程,凭感觉一步一步地写下操作步骤,对这个模块感兴趣的同学可以从中初步了解SLOPE3D的解题步骤和功能。

2 定义项目

执行GeoStudio 2023.1后,首先显示的选择框,模板选择Metric,这样以后输入数据的单位都是公制而不是英制;几何维数选择3D,当选择3D后,下面的分析选择变成了3D分析模块,有SLOPE3D, SEEP3D等。点击SLOPE3D,打开了Define Project(定义项目)对话框,如下图所示。

默认的Name是“SLOPE3D Analysis”,用户可以修改为自己定义的名称;还可以对项目增添一些描述(Description),字数是否有限制没有进行测试。由于就一个场景,因此在此时Parent项为(none),不可选择。

接下来是分析类型(Analysis Type)选项,默认选择项为M-P方法。SLOPE3D共有4种分析类型,其它三个方法分别为: Spencer, Bishop和Janbu。

2.1 Settings

"Settings"面板需要设置条与条之间的侧向函数(Side Function),默认值为Half-Sine,共有5个选项可以选择;PWP Conditions为孔隙水力压条件,默认值为(none),意思是不考虑水的作用,如果考虑水压力作用,在下拉菜单中有多个选择项,如下图所示。这个面板的下部有一个选择项为Partial Factors(分项系数),默认值为(none),这是为欧洲规范准备的;最后一项是水的密度,默认值为9.807kN/m3。

2.2 Slip Surface
转到"Slip Surface"面板,滑动面类型(Slip Surface Type)有两种选择:一种是椭球体(Ellipsoid),另一种是球体(Sphere),默认值是椭球体。
"Slip Surface Option"用来定义滑动面的搜索方法,SLOPE3D提供了三种方法:
(1) 第一种方法为Entry and Exit;储存临界滑动面的数目默认值为1, 这个输入框可能是程序有多模态的功能,比如输入3,可能会得出3个最小的安全系数。这个输入对于三种方法都有效。

(2) 第二种方法是布谷鸟搜索法。当选择Cuckoo Search时,会出现此搜索方法所需的参数值,默认值已经填好。

(3) 第三种方法是"Critical Slip Surface from", 有三个选项。

当前项目我们选用"Cuckoo Search"搜索方法。

2.3 Convergence

"Convergence"面板用来设置计算参数,保持默认值即可。

在完成上述设置后,点击右下角的"Close"按钮,关闭对话框。

3 用户界面

在关闭对话框后,呈现的是SLOPE3D的用户界面窗口,如下图所示。

整个图形界面由三大部分组成:顶部的菜单和工具栏,左侧的项目浏览器(Project Explorer)和求解浏览器(Solve Explorer),右侧的图形编辑区。图形编辑区是解题最核心的部分。导入一个2D剖Extrude成三维模型,输入材料参数,最计算得到如下结果。不过目前的这个计算是有问题的由于本文着重工作,因此暂时忽略这个错误,待以后再纠正。

来源:计算岩土力学
GeoStudio材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-04-10
最近编辑:1年前
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