[发明专利]一种滑坡承灾体易损性评估装置

说明书

技术领域

本发明涉及滑坡监测技术领域，特别是涉及一种滑坡承灾体易损性评估装置。

背景技术

滑坡泥石流是山区、道路两侧、河谷两岸以及道路施工现场经常发生的地质灾害或工程地质灾害，爆发突然，伤害力巨大，治理和预测困难，如果预测不及时，会造成巨大的人员伤亡和物质损失。

因此，滑坡灾害风险评估一直是国内外研究的重点。而滑坡灾害风险评估的重点的是承灾体易损性。然而，目前基于滑坡承灾体易损性研究的不足，导致滑坡灾害风险评估研究的迟缓，进而影响到了防范和提高针对滑坡灾害的应急处理。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种滑坡承灾体易损性评估装置，能够准确评估承灾体易损性，为滑坡灾害的应急处理提供有力依据。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种滑坡承灾体易损性评估装置，包括：结构参数获取模块，用于获取承灾体的结构参数，建立承灾体的有限元模型；

刚度计算模块，用于采用有限元分析软件对所述有限元模型进行侧向倒三角分布载荷分析，计算得到有限元模型的整体侧向刚度，其中，整体侧向刚度的计算公式如下：

其中，EI为整体侧向刚度，q为侧向倒三角分布载荷中最大分布载荷，h为承灾体高度，u为侧向倒三角分布载荷作用下结构顶点质心的弹性水平位移；

变形模拟模块，用于对所述有限元模型在目标载荷作用位置处施加水平载荷直至有限元模型倒塌，并记录倒塌时的极限载荷P_m；

位移计算模块，用于在冲击能与有限元模型的弯曲变形能等效情况下根据整体侧向刚度和冲击能计算公式得到水平载荷与承灾体距坡脚的距离之间的函数关系，其中，冲击能计算公式为：

弯曲变形能的计算公式为：

水平载荷与承灾体距坡脚的距离之间的函数关系为：

其中，v为滑坡冲击体接触到承灾体表面时的速度，H为滑坡冲集体的重心落差，θ为坡度，L为承灾体距坡脚的距离，f₁为坡面摩察系数，f₂为滑动摩檫系数，m为滑坡冲击体质量，W为弯曲变形能，P为水平载荷，x₀为水平载荷作用位置；

评估模块，用于根据承灾体距坡脚的距离以及所述函数关系得到承灾体的水平载荷P，并将水平载荷P与极限载荷P_m进行比较，当水平载荷P超过极限载荷P_m时，将易损性概率设定为1，当水平载荷P小于极限载荷P_m时，将易损性概率设定为水平载荷P与极限载荷P_m的比值。

优选的，所述滑坡冲击体质量的计算公式为：

m＝d²Aρ

其中，d为滑坡冲击体厚度，A为受冲击面宽度，ρ为滑坡冲击体密度。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过建立承灾体的有限元模型，并采用有限元分析软件进行分析得到有限元模型的整体侧向刚度，然后对有限元模型进行倒塌模拟得到极限载荷，再根据冲技能与弯曲变形能等效的条件得到水平载荷与承灾体距坡脚的距离之间的函数关系，最后利用函数关系得到承灾体的水平载荷，进而根据极限载荷和水平载荷得到易损性概率，从而能够准确评估承灾体易损性，为滑坡灾害的应急处理提供有力依据。

附图说明

图1是本发明实施例提供的滑坡承灾体易损性评估装置的架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，是本发明实施例提供的滑坡承灾体易损性评估装置的架构示意图。承灾体易损性评估装置包括结构参数获取模块11、刚度计算模块12、变形模拟模块13、位移计算模块14和评估模块15。

结构参数获取模块11用于获取承灾体的结构参数，建立承灾体的有限元模型。其中，结构参数包括但不限于承灾体层数，水平方向跨数、跨宽，层高，混凝土强度，楼面的混凝土板宽度，梁截面形状及尺寸，柱截面形状及尺寸，配筋材料和承灾体高度。

刚度计算模块12用于采用有限元分析软件对所述有限元模型进行侧向倒三角分布载荷分析，计算得到有限元模型的整体侧向刚度，其中，整体侧向刚度的计算公式如下：