(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111337741.5 (22)申请日 2021.11.12 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114036794 A (43)申请公布日 2022.02.11 (73)专利权人 中国海洋大学 地址 266100 山东省青岛市崂山区松岭路 238号 (72)发明人 贾永刚　李正辉　胡聪　朱超祁　 薛凉　刘汉露　 (74)专利代理 机构 济南泉城专利商标事务所 37218 专利代理师 张贵宾 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01)(56)对比文件 US 202126 3004 A1,2021.08.26 US 2009191003 A1,2009.07.30 CN 111324942 A,2020.0 6.23 CN 105224704 A,2016.01.0 6 CN 111861107 A,2020.10.3 0 CN 112257140 A,2021.01.2 2 WO 2021174665 A1,2021.09.10 CN 111090951 A,2020.0 5.01 CN 112711868 A,2021.04.27 郑颖人等.边坡地震稳定性分析探讨. 《地震 工程与工程振动》 .2010,(第02期), 李红卫等.强度折减法在高含水滑坡稳定性 分析中的应用. 《中国地质灾害与防治学报》 .2009,(第03期), 审查员 王海容 (54)发明名称 一种海底斜坡 震后稳定性分析方法 (57)摘要 本发明提供了一种海底斜坡震后稳定性分 析方法， 具体包括以下步骤： 构建计算任务的海 底斜坡地震动力响应运动学控制方程； 得到海底 斜坡地震动力响应运动学控制方程的离散化格 式； 推导海底斜坡失稳临界初始剪切带长度； 得 到滑带永久剪切应变沿海底斜坡分布情况； 滑带 土强度折减系数分布； 确定海底 斜坡初始破坏区 长度。 通过本发明的技术方案， 考虑了遭受地震 作用后， 滑带土强度的不均匀折减的实际情况， 更加合理； 滑带土实际初始强度分布； 通过海底 斜坡地震动力响应计算得出的永久应变值， 更具 有科学性和合理性。 这些优势使得初始破坏区长 度和临界值的确定更加准确， 从而运用该方法对 海底斜坡 震后稳定性评价结果更加可靠 。 权利要求书5页 说明书12页 附图4页 CN 114036794 B 2022.07.22 CN 114036794 B 1.一种海底斜坡震后稳定性分析 方法， 其特 征在于,具体包括以下步骤： S1： 构建计算任务的海底斜坡地震动力响应运动学控制方程如下   式 （1） ； 式中 为地震加速度； 为滑体相对基岩 的位移， 为潜在滑带中重力引 起的剪切应 力， 为地震中剪切带内动剪切应力， 为斜坡倾角， 为滑体垂 直厚度, 为滑体侧压缩模 量； S2： 将利用有限差分法， 将步骤S1中构建的海底斜坡地震动力响应运动学控制方程离 散， 得到海底斜坡地震动力响应运动学控制方程的离 散化格式如下： 式 （2） ， 式 （2） 中 ， ； ， ； ， 为海 底斜坡水平长度,   为设定的距离步长； ， 为地震持续时长,   为设定 的时间步长； S3： 采用SIMP PLE DSS模型描述剪切带土动力学本构关系， 并获取 该模型参数； S4： 考虑地震作用后滑带土强度不均匀折减的实 际情况， 推导海底斜坡失稳临界初始 剪切带长度 值计算公式； S5： 根据地球物理探测资料， 识别海底斜坡滑带 厚度h1以及滑体垂直厚度h， 根据海底斜 坡几何形态利用以下函数进行拟合， 得到拟合 参数H、 ： 式 （3） 式 （3） 中H为海底 滑坡半坡高； 为海底斜坡最陡处坡度； S6： 获取计算所需的海底斜坡潜在滑带和滑体土的力学参数； S7： 选取拟研究的地震时程曲线， 并将该地震时程数据文件保存为txt格式； S8： 利用MATLAB软件编写程序， 输入计算 参数值， 读取地震时程数据； S9： 计算边界点地震动力响应； S10： 将边界点地震动力响应计算结果作为边界条件， 计算海底斜坡地震动力响应， 得 到滑带永久 剪切应变沿海底斜坡分布情况； S11： 计算地震发生前， 海底斜坡潜在滑带中初始剪切应力比分布 ， 根据下式： 式 （4）权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114036794 B 2为潜在滑带中重力引起的剪切应力， 可表示为 ， 式中 为坡度； 为潜在 滑带中土的抗剪强度； 为潜在滑带中土的残余强度； 为滑体浮重度； S12： 预测地震作用后， 滑带土强度折减系数分布 ； S13： 计算地震发生后， 海底斜坡潜在滑带中剪切应力比分布 ， 确定海底斜坡初始 破坏区长度 ， 可表示为： 式 （5） 斜坡潜在剪切带中 的区域即为初始破坏区， 确定其长度 ； S14： 判断海底斜坡是否失稳及破坏类型。 2.根据权利要求1所述的一种海底斜坡震后稳定性分析方法,其特征在于,所述步骤S1 的具体推导过程如下： 在地震 前， 海底斜坡处于静止状态， 斜坡单元 受力状态满足力矩平衡 原理， 为海底斜坡初始静止侧压力； 为潜在滑带中重力引起的剪切应力； 为斜坡曲率 半径； 为剪切带长度； 为斜坡倾角； 为滑体垂直厚度， 并满足 ； 为滑体浮重度， 计算式如式 （6） 所示；   式 （6） 在地震过程中， 海底斜坡运动满足角动量守恒原理， 为地震作用 增加的侧压力； 为地震中剪切带内动剪切应力； 为地震加速度； 为滑体相对基岩的位移；  式 （7） 为角动量变化 率， 可表示 为： 式 （8） 假设地震作用过程中， 滑体单 元间压缩和拉伸满足胡克定律， 可表示为：     式 （9） 为滑体侧压缩 模量； 满足下式：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114036794 B 3