(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 202211151735.5 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 河北工业大 学 地址 300401 天津市北辰区西平 道5340号 河北工业大 学 (72)发明人 王惠栋　宋锋锋　璩臻　陈昀　 李拓　 (74)专利代理 机构 北京华智 则铭知识产权代理 有限公司 1 1573 专利代理师 金星 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 岩体稳定性分析方法、 装置、 终端及存储介 质 (57)摘要 本发明提供一种岩体稳定性分析方法、 装 置、 终端及存储介质。 该方法包括： 查找目标岩体 中所有的可动块体； 计算目标可动块体的各结构 面子接触力； 根据目标可动块体的重力和目标可 动块体的各结构面子接触力， 计算目标可动块体 受到的主动力合力； 根据主动力合力和多种运动 模式对应的预设安全系数计算公 式， 计算目标可 动块体的安全系数； 根据目标可动块体的安全系 数， 生成目标岩体的稳定性分析结果。 本发明考 虑块体间作用力对关键块体平动及转动稳定性 的影响， 对岩体的稳定性分析的效果较好。 权利要求书2页 说明书13页 附图5页 CN 115544741 A 2022.12.30 CN 115544741 A 1.一种岩体稳定性分析 方法， 其特 征在于， 包括： 查找目标岩体中所有的可动块体； 计算目标可动块体的各结构面子接触力； 其中， 所述目标可动块体为所述所有的可动 块体中的任意 一个可动块体， 所述子 接触力包括法向子 接触力和 切向子接触力； 根据所述目标可动 块体的重力和所述目标可动 块体的各结构面子接触力， 计算所述目 标可动块体受到的主动力合力； 根据所述主动力合力和多种运动模式对应的预设安全系数计算公式， 计算所述目标可 动块体的安全系数； 其中， 所述多种运动模式至少包括双面滑动模式和边 缘转动模式； 根据所述目标 可动块体的安全系数， 生成所述目标岩体的稳定性分析 结果。 2.根据权利要求1所述的岩体稳定性分析方法， 其特征在于， 所述计算目标可动 块体的 各结构面子 接触力， 包括： 对所述目标岩体中所有临 空面可动块体进行位移约束； 基于位移约束下的所有临空面可动块体， 计算所述目标可动块体的各结构面子接触 力。 3.根据权利要求2所述的岩体稳定性分析方法， 其特征在于， 所述基于位移约束下的所 有临空面可动块体， 计算所述目标 可动块体的各 结构面子 接触力， 包括： 根据预设运动方程计算所述目标 可动块体的各 结构面子 接触速度； 根据所述目标可动 块体的各结构面子接触速度， 计算所述目标可动 块体的各结构面子 相对位移增量； 根据所述目标可动 块体的各结构面子相对位移增量、 所述目标可动 块体的各结构面子 触点的面积、 预设法向系数和预设切向系数， 计算目标 可动块体的各 结构面子 接触力； 其中， 所述预设运动方程包括： Ai、 Bi分别为块体A和块体B质心的位置 向量； 分别为块体A和块体B的平移速度矢 量； 分别为块体A和块体B的角速度矢量； eijk为排列张量， 指标i,j,k的取值分别为1、 2、 3， 并表示矢量或张量在整体坐标系中的分量； Ci为接触面的参 考点。 4.根据权利要求3所述的岩体稳定性分析方法， 其特征在于， 所述目标可动 块体受到的 主动力合力的计算公式， 包括： 其中， 为主动合力， 为重力， Fni表示法向子接触力i， 表示切向子接触力i， n指块 体法向方向， s指切向方向， i 为子接触力编号。 5.根据权利要求4所述的岩体稳定性分析方法， 其特征在于， 双面滑动模式对应的预设 安全系数计算公式包括： 其中， Fs表示双面滑动模式安全系数。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544741 A 26.根据权利要求5所述的岩体稳定性分析方法， 其特征在于， 边缘转动模式对应的预设 安全系数计算公式包括： 其中， Mfs表示边缘转动模式安全系数。 7.根据权利要求6所述的岩体稳定性分析方法， 其特征在于， 所述根据 所述目标可动块 体的安全系数， 生成所述目标岩体的稳定性分析 结果， 包括： 当Mfs<[Mfs]且Fs>[Fs]， 所述目标 可动块体绕转动轴转动； 当Mfs<[Mfs]且Fs<[Fs]， 所述目标 可动块体在转动的同时沿结构面 i滑动。 8.一种岩体稳定性分析装置， 其特 征在于， 包括： 查找模块， 用于查找目标岩体中所有的可动块体； 第一计算模块， 用于计算目标可动块体的各结构面子接触力； 其中， 所述目标可动块体 为所述所有的可动块体中的任意一个可动块体， 所述子接触力包括法向子接触力和切向子 接触力； 第二计算模块， 用于根据所述目标可动 块体的重力和所述目标可动 块体的各结构面子 接触力， 计算所述目标 可动块体受到的主动力合力； 第三计算模块， 用于根据所述主动力合力和多种运动模式对应的预设安全系数计算公 式， 计算所述目标可动块体的安全系数； 其中， 所述多种运动模式至少包括双面滑动模式和 边缘转动模式； 分析模块， 用于根据所述目标可动块体的安全系数， 生成所述目标岩体的稳定性分析 结果。 9.一种终端， 包括存储器和处理器， 所述存储器用于存储计算机程序， 所述处理器用于 调用并运行所述存储器中存储的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程 序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述的岩体稳定性分析 方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求 1至7中任一项 所述的岩 体稳定性 分析方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544741 A 3