CAD图形对边坡的线条进行分析

　　CAD图纸的自动分层技术对本软件的资料提取功能比较重要 ,也是目前比较热点的一项实用技术。本程序中的实现方法是:首先在图形中创建多个图层 ,如“等高线”图层、“尺寸标注”图层、“文字标
注”图层等。然后用循环结构遍历图形中所有图元对象 ,按照各自类型名称分别赋给相关各图层。程序中涉及到 Selectionset 对象的 Select 方法、图层的Add方法和系统变量的设置等。对等高线识别中可能出现的误差 ,提供了人工修改属性的功能 ,以便程序能够正确划分所有的等高线。

　　具体实现如下:首先通过 VBA 对 AutoCAD 图形中的构成边坡的线条进行分析 ,按照线性(直线、圆弧、圆)进行分类 ,分别提取其重要信息(起点、终点、半径、角度等)存入数据库;其次将输入的参数存入数据库中;最后用 VB 读出数据库中的数据并根据 Flac程序的语法生成可由 Flac调用的脚本文件。4)通过 VB 调用 FLAC并执行已生成的脚本文件 ,实现边坡稳定性的分析[4～8 ]
由于 FLAC采用显式算法来获得模型全部运动方程(包括内变量)的时间步长解 ,从而可以追踪材料的渐进破坏和垮落。可以首先对尚未开始施工的天然边坡进行分析模拟保存最初的结果 ,然后按照施工计划进行模拟开挖。如此分析更接近实际情况 ,可以观察到工程扰动对边坡稳定性的影响 ,有利于提早对可能出现的情况采取预防措施。本程序通过 VBA 与 VB 较好地实现了AutoCAD 与 FLAC的整合 ,也生成了较好的人机交互界面。可以在 Au2toCAD中直接进行边坡的分步开挖安装边坡防护网,然后直接由FLAC进行分析。这样省去了在 FLAC中输入开挖令的时间 ,可以提高边坡分析的工作效率。FLAC还提供了锚杆 (端锚、全长锚杆、预应力锚杆) 、土钉、土工布等材料的力学模型。同样可以在AutoCAD中对边坡进行加固处理 ———施加锚杆(通过在属性栏中赋予特定的值来指定锚杆的类型) 、土钉等 ,然后通过 FLAC来模拟进行加固后边坡的位移、应力等情况。如果分析结果显示边坡不稳定 ,可以修改加固方案直到边坡稳定为止。
2 　工程实例
运用本程序对某矿山边坡进行了稳定性分析。1)模拟天然边坡应力情况采取摩尔O 库仑模型作为本构模型 ,在 CAD 中获取边坡数据并输入全部参数后在参数输入对话框中选择 Solve 选项进行运算。在 solve 模式下 , Flac默认当最大不平衡力与节点力的比值小于 01001时 ,认为对象已处于稳定状态 ,停止运算。此时模型的应力状态与自然边坡相同 ,保存此时的运算结果。为了更真实地模拟天然边坡的应力情况 , Flac 推荐在此时将待分析边坡的粘聚力和抗拉强度设为较大值进行运算 ,待边坡稳定后再将粘聚力和抗拉强度改为实际值。
2)进行开挖后的边坡稳定性模拟
Flac中的开挖是通过将开挖区域定义为 null 模型来实现的。首先模拟开挖边坡不进行支护的情况(见图 8) ,可以看出由于开挖边坡出现了较大规模的剪切破坏 ,局部出现了拉破坏。由此可以预见边
坡开挖后应及时进行支护。在确定了支护方案后 ,再次调用 Flac 进行模拟(见图 9) ,可见在采取了锚固支护后边坡处于稳定状态 ,柔性防护网支护方案可行。