(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211152602.X (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 河海大学 地址 211100 江苏省南京市江宁区佛城西 路8号 (72)发明人 闫龙　许晓逸　徐卫亚　梁毅　 王环玲　王如宾　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 田凌涛 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种地震动力作用下滑坡涌浪等效计算参 数的确定方法 (57)摘要 本发明提出一种地震动力作用下滑坡涌浪 等效计算参数的确定方法， 基于有地震动力作用 与无地震动力作用对应的滑坡极限平衡状态之 间的等效关系， 建立原始参数到等效参数的对应 关系， 从而确定地震动力作用下的滑坡涌浪等效 计算参数； 本发 明将地震动力作用等效为滑坡参 数的弱化， 利用极限平衡安全系数等效关系推算 地震动力作用下的滑坡涌浪数值计算参数的方 法。 本发明将地震动力作用等效为力学参数的弱 化， 该方法流程简单， 可操作性强， 能够有效地解 决现有滑坡涌浪数值模拟过程中， 地震动力作用 施加困难的问题， 进而有效预防地震动力作用下 的涌浪灾害情况。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115422763 A 2022.12.02 CN 115422763 A 1.一种地震动力作用下滑坡涌浪等效计算参数的确定方法， 其特征在于： 针对目标滑 坡区域， 执行以下步骤， 获得在地震动力作用下目标滑坡区域各预设类型土层的滑坡涌浪 等效计算 参数， 用于地震动力作用下目标滑坡区域的滑坡涌浪数值模拟计算： 步骤A： 针对目标滑坡区域， 获取在无外力作用下目标滑坡区域各预设类型土层的黏 聚 力与内摩擦角； 步骤B： 针对目标滑坡区域， 将目标滑坡区域的土层沿滑坡最高点到最低 点对应的水平 方向竖直 等分为预设个数 条形土层块， 建立目标滑坡区域的滑坡条分模型； 步骤C： 基于目标滑坡区域的滑坡条分模型、 以及无外力作用下目标滑坡区域各预设类 型土层的黏聚力与内摩擦角， 结合预设目标滑坡区域的地震加速度， 获得在地震动力作用 下目标滑坡区域的极限平衡安全系数； 步骤D： 基于在地震动力作用下目标滑坡区域的极限平衡安全系数， 结合无外力作用下 目标滑坡区域各预设类型土层的黏聚力与内摩擦角， 获得在地震动力作用下目标滑坡区域 各预设类型土层的滑坡涌浪等效计算 参数。 2.根据权利要求1所述一种地震动力作用下滑坡涌浪等效计算参数的确定方法， 其特 征在于： 所述步骤C中， 具体通过以下步骤， 获得在地震动力作用下目标滑坡区域的极限平 衡安全系数： 步骤C1： 基于目标滑坡区域的滑坡条分模型， 结合预设目标滑坡区域的地震加速度， 获 得在地震动力作用下目标滑坡区域各 条形土层块的水平向地震荷载； 步骤C2： 基于各条形土层块的水平向地震荷载， 获得在地震动力作用下各条形土层块 的竖向地震荷载； 步骤C3： 基于各条形土层块的水平向地震荷载与竖向地震荷载， 结合目标滑坡区域的 滑坡条分模型以及无外力作用下目标滑坡区域各预设类型土层的黏聚力与内摩擦角， 获得 在地震动力作用下目标滑坡区域的极限平衡安全系数。 3.根据权利要求2所述一种地震动力作用下滑坡涌浪等效计算参数的确定方法， 其特 征在于： 所述步骤C1中， 分别针对各条形土层块， 通过以下公式， 获得在地震动力作用下该 条形土层块的水平向地震荷载， 进而获得在地震动力作用下各条形土层块的水平向地震荷 载： Fhi＝αwWiai 式中， Fhi表示条形土层块i的水平向地震荷载； αw表示综合水平地震系数， ah 表示预设目标滑坡区域的地震加速度； ξ表示预设折减系数； g表示重力加速度； Wi表示条形 土层块i所受自重力； ai表示条形土层块 i的动态分布系数。 4.根据权利要求2所述一种地震动力作用下滑坡涌浪等效计算参数的确定方法， 其特 征在于： 所述步骤C2中， 分别针对各条形土层块， 通过以下公式， 获得在地震动力作用下该 条形土层块的竖向地震荷载， 进 而获得在地震动力作用下 各条形土层块的竖向地震荷载： Fvi＝Fhi/3 式中， Fvi表示条形土层块 i的竖向地震荷载； Fhi表示条形土层块 i的水平向地震荷载。 5.根据权利要求2所述一种地震动力作用下滑坡涌浪等效计算参数的确定方法， 其特 征在于： 所述步骤C3中， 通过以下公式， 获得在地震动力作用下目标滑坡区域的极限平衡安权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115422763 A 2全系数： 式中， ci表示在无外力作用下预设类型土层的黏聚力； 表示在无外力作用下预设类 型土层的内摩擦角； Wi表示条形土层块i 所受自重力； Ni表示条形土层块i所受底面 上的法向 反力； di表示条形土层块i的底面坡角； li表示条形土层 块i底面的弧长； Fvi表示地震动力作 用下条形土层块i的竖向地震荷载； Fhi表示地震动力作用下条形土层块i的水平向地震荷 载； Fs表示地震动力作用下目标滑坡区域的极限平衡安全系数； I表示预设条形土层块总 数； s表示预设类型土层， S表示预设类型土层总数。 6.根据权利要求1所述一种地震动力作用下滑坡涌浪等效计算参数的确定方法， 其特 征在于： 所述步骤D中， 通过以下过程， 获得在地震动力作用下目标滑坡区域各预设类型土 层的滑坡涌浪等效计算 参数： 步骤D1： 通过以下公式， 构建 极限平衡安全系数的等效公式： 式中， F′s表示在地震动力作用下目标滑坡区域极限平衡安全系数的等效参数； c ′i表示 在地震动力作用下目标滑坡区域预 设类型土层黏聚力的等效参数； 表示在地震动力作用 下目标滑坡区域预设类型土层内摩擦角的等效参数； li表示条形土层块i底面的弧长； Wi表 示条形土层块i 所受自重力； Ni表示条形土层块i 所受底面 上的法向反力； di表示条形土层块 i的底面坡角； I表示预设条 形土层块总数； s表示预设类型土层， S表示预设类型土层总数； 步骤D2： 针对无外力作用下目标滑坡区域各预设类型土层的黏 聚力与内摩擦角迭代进 行等比例弱化得到c ′i和 每次迭代获得的c ′i和 带入等效公式获得F ′s， 直至F′s与地 震动力作用下目标滑坡区域的极限平衡安全系数相等， 迭代结束， 输出F ′s与地震动力作用 下目标滑坡区域的极限平衡安全系数相等时的各预设类型土层分别对应的c ′i和 作为 在地震动力作用下目标滑坡区域该 预设类型土层的滑坡涌浪等效计算 参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115422763 A 3