学习工具pyslope---二维边坡稳定性分析软件

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1 引言

在网上闲逛偶然发现了一位同学编写的学习工具pyslope---二维边坡稳定性稳定性分析程序(A 2D Slope Stability Software using bishops method)，该工具使用Python编写，采用Bishop条分法进行极限平衡分析，可供学习Pyhton编程。It's fun!

2 主要功能

目前pyslope可以实现如下功能：

(1) 无限的水平地层划分；

(2) 地下水位；

(3) 均布载荷；

(4) 线性载荷；

(5) 边坡搜索范围(search limits)

该工具可以画出边坡临界破坏面或低于某一安全系数的所有破坏面。计算步骤如下：

(1) 产生Slope对象

(2) 产生Material对象并且赋值到Slope

(3) 产生均布载荷Udl或线性载荷LineLoad对象，并且赋值到Slope

(4) 设置水位

(5) 设置分析限制

(6) 计算安全系数

(7) 产生图形

3 代码测试

使用下面的代码进行了一个边坡稳定性分析。

from pyslope import *s = Slope(height=3, angle=30, length=None)m1 = Material(    unit_weight=20,    friction_angle=45,    cohesion=2,    depth_to_bottom=2)m2 = Material(20, 30, 2, 5)s.set_materials(m1, m2)u1 = Udl(magnitude = 100, offset = 2, length = 1)u2 = Udl(magnitude = 20)    s.set_udls(u1, u2)s.set_water_table(4)s.set_analysis_limits(s._top_coord[0]-5,s._bot_coord[0]+5)s.update_analysis_options(slices=50, iterations=2500)s.analyse_slope()print(s.get_min_FOS())s.plot_boundary()s.plot_critical()

4 动态分析

这里的动态分析不是通常所指的动力分析，而是指载荷位置的变化，目的是寻求在哪个位置时达到给定的临界安全系数。

s.remove_udls(u1)s.set_udls(    Udl(magnitude=100, length=1,     offset=2, dynamic_offset=True,     color='purple'))s.analyse_dynamic(critical_fos=1.2)print(s.get_dynamic_results())for k,v in s.get_dynamic_results().items():    print('Offset:', round(k,3), ' m, FOS:', round(v,3))

结果如下：

Offset: 0 m, FOS: 1.019

Offset: 5.186 m, FOS: 1.464

Offset: 2.111 m, FOS: 1.296

Offset: 1.381 m, FOS: 1.21

Offset: 1.31 m, FOS: 1.196

Offset: 1.332 m, FOS: 1.2

来源：计算岩土力学