基于MATLAB的边坡稳定性极限上限分析程序开发

摘要

基于系统能耗最小原理的极限分析上限定理,利用MATLAB强大的数据处理功能,对边坡稳定系数Ncr采用序列二次规划法(SQP)进行优化计算,并与枚举法相结合,从而解决SQP算法求解优化解容易陷入局部最优解的问题。同时开发了一款简单实用的边坡稳定性分析软件,实现了计算结果与临界滑裂破坏面图形的可视化输出。与经典算例对比分析,计算结果具有较好的一致性,表明了程序的可靠性。分析了内摩擦角、边坡倾斜角、3个参数对边坡稳定系数Ncr的影响。计算结果表明:边坡稳定性系数Ncr对、较为敏感,而对的敏感次之。其次,当、比较接近或在小范围内波动时,对稳定性系数Ncr的影响特别敏感;当、值较小时,滑动面通过坡趾下方,而当值比较大时,滑动面通过坡趾。