边坡稳定性分析MATLAB代码实现

边坡稳定性分析一般采用极限平衡法和有限元法进行计算。下面给出基于MATLAB的极限平衡法的实现代码。

1. 输入参数：
- 坡面几何参数（坡高、坡角、坡面长度等）
- 岩土物理力学参数（土的内摩擦角、土的黏聚力、土的重度、岩石的内摩擦角等）
- 附加荷载（雨水、地震等）
- 其他边界条件

2. 输出结果：
- 坡面稳定性系数
- 稳定性分析图

下面是一个简单的MATLAB代码实现：

% 输入参数
H = 10; % 坡高
beta = 30; % 坡角
L = 30; % 坡面长度
c = 10; % 黏聚力
phi = 20; % 内摩擦角
gamma = 20; % 土的重度
phi_r = 25; % 岩石内摩擦角
q = 500; % 附加荷载
W = 0; % 水荷载
V = 0; % 地震荷载

% 计算稳定性系数
K = calc_k(H, beta, L, c, phi, gamma, phi_r, q, W, V);

% 绘制稳定性分析图
plot_stability(H, beta, L, K);

% ------------------ 子函数 ------------------ 

% 计算稳定性系数
function K = calc_k(H, beta, L, c, phi, gamma, phi_r, q, W, V)
    alpha = atand((H/L)*cosd(beta)); % 垂直坡面的倾角
    beta_r = atand((sind(beta))/(K-1)); % 岩石面的倾角
    F = (K-1)*sind(beta_r)/sind(beta-beta_r); % 动摩擦系数
    Wp = gamma*H*L; % 坡重力
    Wr = gamma*H*L*cosd(beta-alpha); % 岩石重力
    Wq = q*L; % 附加荷载
    Ww = gamma*H*L*W; % 水荷载
    Wv = gamma*H*L*V; % 地震荷载
    Wt = Wp+Wr+Wq+Ww+Wv; % 总荷载
    S = (c+Ww)*L*cosd(alpha)+F*(Wp+Wq+Wv)+Wr*sind(beta-alpha); % 坡体抗力
    K = S/Wt; % 稳定性系数
end

% 绘制稳定性分析图
function plot_stability(H, beta, L, K)
    x = 0:L/100:L;
    y = H/L*x;
    plot(x,y,'b');
    hold on;
    x = L/2;
    y = H/2;
    r = (H/2)^2+(L/2)^2;
    theta = 0:pi/50:2*pi;
    x = x+sqrt(r)*cos(theta);
    y = y+sqrt(r)*sin(theta);
    plot(x,y,'r');
    text(L/2,H/2,{'F','a','i','l','u','r','e'});
    text(L/2,H/2+1,sprintf('K = %.2f',K));
    xlabel('Length (m)');
    ylabel('Height (m)');
    title('Stability Analysis');
    axis equal;
    axis([0 L 0 H]);
    hold off;
end

需要注意的是，这个代码只是一个简单的实现，实际的边坡稳定性分析需要考虑更多的因素，比如不同地质条件下的岩土参数、不同附加荷载下的稳定性等。