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Rocscience | RocSlope---节理化岩石边坡极限平衡稳定性分析软件

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1 引言
Rocscience终于推出了它秘密开发的岩石边坡稳定性分析软件RocSlope,本文简要描述了这个软件研发的目的、理论基础以及核心功能。

2 为什么RocSlope

在过去,Rocscience已经开发了一些专用于岩石边坡稳定性分析的工具软件,如Rocplane用来进行平面滑动分析【岩石边坡平面滑动(Planar Sliding)稳定性分析】;SWedge用来进行楔形体分析【[重要]岩石边坡工程课程---楔形滑动(Wedge Sliding)分析(C8)】; RocTopple用来进行倾倒分析【边坡倾倒破坏(Toppling Failure)分析V2022】。这三个程序的共同特点都是二维计算,而且不能同时分析多个块体。另外Slide3虽然也能分析楔形体的稳定性,但只能分析一个。真实的岩体含有多条不规则的节理,因此Rocscience开发了这个新的软件RocSlope,专门用于节理化岩石边坡的稳定性分析。


3 RocSlope的理论基础

RocSlope的理论基础是Goodman和石根华的块体理论【石根华的Discontinuous Deformation Analysis (DDA)文献聚合】和关键块理论【关键块理论的工程应用(Key Block Analysis)】,与Golder的Fracman颇为相似【Fracman的岩土模块---主要功能和参考文献】。RocSlope使用了运动学的基本求解步骤来计算块体的安全系数,包括以下一系列的步骤: 

(1) 确定块体是否可移动

(2) 确定所有作用在块体上的力,计算块体的主动和被动力矢量

(3) 确定滑动块体的滑动方向

(4) 确定每个块体平面上的法向力

(5) 计算由于节理剪切强度而产生的抵抗力

(6) 计算安全系数 

所有块体独立分析,如果使用连续破坏分析功能,则以迭代的方式进行计算。RocSlope的节理强度模型有5个:

1. Mohr-Coulomb

2. Barton-Bandis

3. Hoek-Brown

4. Generalized Hoek-Brown

5. Power Curve 


4 RocSlope的核心功能

RocSlope用来分析易受结构控制破坏影响的岩质边坡稳定性分析,类似于3DEC的刚性块模拟,分析由断层、节理、层理等地质特征交叉形成的块体稳定性。

(1) 使用了与Slide3和RS3相同的几何导入功能,也可以将Slide3RS3的几何图形和属性直接导入到RocSlope;

(2) 多种方法产生节理;

(3) 直接导入Dips数据;

(4) 进行关键块分析,以识别控制潜在大面积边坡破坏的块体,模拟关键块破坏和分离;

(5) 概率分析。


5 结束语

RocSlope专用于分析节理化岩体的边坡稳定性,理论基础是块体理论和极限平衡理论,能够同时分析多条节理或者离散断裂网络DFN构成的岩体边坡,类似于Fracman和刚性块的3DEC,不能进行应力和变形分析。RocSlope的每个单项功能其实都已经在其它软件(RocPlane, SWedge, RS3, Slide3)中实现,这也是为什么不到一年的开发时间就你能推出产品的根本原因。


来源:计算岩土力学
Deform断裂岩土理论3DEC控制
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:2023-07-03
最近编辑:1年前
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