336土质边坡稳定分析一原理·方法·程序 只供科研和教学使用,作者不对其承担法律责任,他人也不得将其应用于商业目的 11.2几何图形的识别和分析 11.2.1边坡剖面图形的数字信息 通常,坝体并非均一,而是由若干个物理力学指标不同的土质区域组成。图11.1所示 坝体由6个土质不同的区域组成,控制点17个,边界线22条。图中滑弧上阴影所示的土条 中心线和3条边界线相交,将该土条分成了三段,其高度分别为H、H和H,并分别位于 I区、区和ⅥI区。所有这些,在图解法中,依靠人的直观操作是很容易判断和量测得的 编制程序的关键是如何让计算机代替人判断土条的中心线究竟与哪几个线条相交,各段高度 分别为多少。我们的办法是,让计算机对所有的边界线循环一遍,逐个判断每一条线是否与 土条中心线相交。边界线用所压土层号的数组来表示。输入这些数据,如交上,则记下该交 点的X、Y坐标值及该线段所压的土层号。这样,根据相邻两交点的Y坐标值的差值,即可 算得H、H和H3。根据土层编号,即可查得相应的物理力学指标,随即可算得土条重量、 地震力、孔隙水压力等。这一对几何图形进行处理的方法,充分利用了计算机可进行大量重 复的判断,忌讳过多的逻辑判断的特点,为编制一个效率高、鲁棒性( Robust)强的边坡稳 定分析程序创造了条件。 10 图11.1由6个土质不闻的区域组成坝体 11.2.2构造圆弧滑裂面的步骤 设某一坝坡坡面为具有n个折点的折线,如图11.2所示(其中起点1和尾点n在极远处)。 建立坐标系统,X轴水平,指向滑坡方向为正,Y坐标轴垂直向下为正。某一半径为R0的滑 弧圆心O至坝坡各折点距离分别为R,R2,…,Rn。该圆弧自左至右在连接、计1两点的线 段进入坝体(上交点),在连接八、+1线段逸出坝体(下交点)。 不难证明,某一半径为R0的圆弧与线段A1A2有一个且只有一个交点的必要充分条件是: R2≤R0≤R1,其中R1、R2为圆心至线段端点的距离。如果R同时大于R1、R2,则圆弧与A1A2 没有交点;如果R0同时小于R1、R2,则圆弧与A1A2不是没有交点,就是有两个交点见图336 土质边坡稳定分析 原理 ⋅ 方法 ⋅ 程序 只供科研和教学使用 作者不对其承担法律责任 他人也不得将其应用于商业目的 11. 2 几何图形的识别和分析 11. 2. 1 边坡剖面图形的数字信息 通常 坝体并非均一 而是由若干个物理力学指标不同的土质区域组成 图 11.1 所示 坝体由 6 个土质不同的区域组成 控制点 17 个 边界线 22 条 图中滑弧上阴影所示的土条 中心线和 3 条边界线相交 将该土条分成了三段 其高度分别为 H1 H2和 H3 并分别位于 I 区 V 区和 VI 区 所有这些 在图解法中 依靠人的直观操作是很容易判断和量测得的 编制程序的关键是如何让计算机代替人判断土条的中心线究竟与哪几个线条相交 各段高度 分别为多少 我们的办法是 让计算机对所有的边界线循环一遍 逐个判断每一条线是否与 土条中心线相交 边界线用所压土层号的数组来表示 输入这些数据 如交上 则记下该交 点的 X Y 坐标值及该线段所压的土层号 这样 根据相邻两交点的 Y 坐标值的差值 即可 算得 H1 H2和 H3 根据土层编号 即可查得相应的物理力学指标 随即可算得土条重量 地震力 孔隙水压力等 这一对几何图形进行处理的方法 充分利用了计算机可进行大量重 复的判断 忌讳过多的逻辑判断的特点 为编制一个效率高 鲁棒性 (Robust) 强的边坡稳 定分析程序创造了条件 图 11. 1 由 6 个土质不同的区域组成坝体 11. 2. 2 构造圆弧滑裂面的步骤 设某一坝坡坡面为具有n个折点的折线 如图11.2所示(其中起点1和尾点n在极远处) 建立坐标系统 X 轴水平 指向滑坡方向为正 Y 坐标轴垂直向下为正 某一半径为 R0的滑 弧圆心 O′ 至坝坡各折点距离分别为 R1, R2, …, Rn 该圆弧自左至右在连接 i i+1 两点的线 段进入坝体 上交点 在连接 j j+1 线段逸出坝体 下交点 不难证明 某一半径为R0的圆弧与线段A1A2有一个且只有一个交点的必要充分条件是 R2 R0 R1 其中 R1 R2为圆心至线段端点的距离 如果 R0同时大于 R1 R2 则圆弧与 A1A2 没有交点 如果 R0 同时小于 R1 R2 则圆弧与 A1A2 不是没有交点 就是有两个交点,见图