Skip to content

Lythos Kinematic — örnekler ​

Bütün çıktılar gerçek çalıştırmalardır. example komutunun yazdığı girdi dosyası tek bir iş akışını baştan sona taşır.

Girdiler ​

bash
lythos-kinematic example -o girdiler.json

Şev yüzü 72° / 230° (eğim / eğim yönü), sürtünme açısı 31°, yanal sınır ±20°. Altı süreksizlik takımı, her biri yönelim belirsizliğiyle (standart sapma):

TakımEğimEğim yönüσ
T273°152°2.5°
T169°189°3.0°
E334°232°2.0°
E128°104°2.5°
E221°303°2.0°
J650°60°3.0°

1. Kinematik tarama ​

Mod girdi dosyasındaki mode alanından okunur (planar, wedge, toppling):

bash
lythos-kinematic screen girdiler.json --lang EN -o tarama.pdf
text
Planar Sliding: 1 / 6
  T2               Safe
  T1               Safe
  E3               CRITICAL
  E1               Safe
  E2               Safe
  J6               Safe

Aynı takımlar kama ve devrilme için:

text
Wedge Sliding: 1 / 15
  T2 × T1          Safe
  T2 × E3          CRITICAL
  ...
Flexural Toppling: 1 / 6
  J6               CRITICAL

Okuma notları. E3, şev yüzüyle neredeyse aynı yöne (232° – 230°) ve sürtünme açısından büyük, yüzden küçük bir açıyla (31° < 34° < 72°) eğimlidir: klasik düzlemsel kayma. J6 ters yöne (60°) dik eğimlidir: devrilme. On beş kesişimden yalnızca T2 × E3 kama kaymasına izin verir.

2. Kritik düzlem için limit denge ​

Arayüzde “→ Kritik sonucu limit dengeye gönder” E3’ü düzlemsel analize aktarır (ψp = 34°, ψf = 72°, φ = 31°). Girdi dosyası bu durumu zaten içerir: H = 20 m, γ = 25 kN/m³, tepeden 6 m içeride çekme çatlağı.

bash
lythos-kinematic run girdiler.json --mode planar
text
==============================================================
  DÜZLEMSEL KAYMA ANALİZİ  (Hoek & Bray, 1 m şev uzunluğu)
==============================================================
Şev: H = 20.00 m, ψf = 72.0°, ψp = 34.0°, ψs = 0.0°
Blok alanı            :    132.302 m²
Blok ağırlığı W       :    3307.54 kN/m
Kayma düzlemi uzunluğu:     15.076 m
Çekme çatlağı         : derinlik z = 11.57 m, üst şevde (x = 12.50 m)
--------------------------------------------------------------
Su yüksekliği zw      :       0.00 m
Su kuvveti U (düzlem) :       0.00 kN/m
Su kuvveti V (çatlak) :       0.00 kN/m
Sismik kuvvet (yatay) :       0.00 kN/m
Destek kuvveti T      :       0.00 kN/m  @ 0.0° (aktif)
--------------------------------------------------------------
Etkin normal kuvvet   :    2742.07 kN/m
Kaydırıcı kuvvet      :    1849.55 kN/m
Direnç kuvveti        :    1647.60 kN/m
==============================================================
GÜVENLİK SAYISI (FS)  : 0.891
==============================================================
Düzlemsel GS (kuru)0.891
Blok ağırlığı3 308 kN/m
GS = 1.5 için destek697 kN/m

Kohezyonsuz, kuru bir düzlemde GS = tan φ / tan ψp = tan 31° / tan 34° = 0.891 — Hoek & Bray’in kapalı formu birebir.

3. Kama ve devrilme ​

bash
lythos-kinematic run girdiler.json --mode wedge --lang EN
text
Wedge volume          :  13151.053 m³
Wedge weight          :  328776.31 kN
Intersection (J1∩J2)  : trend  157.7°, plunge  31.2°
...
FACTOR OF SAFETY (FS) : 1.696

Bu, Hoek & Bray’in kapalı form “kısa çözüm” örneğidir (kuru 1.696, dolu 1.065) ve testlerde birebir sabitlenmiştir.

bash
lythos-kinematic run girdiler.json --mode toppling --lang EN
text
==================================================================
  BLOCK TOPPLING ANALYSIS  (Goodman & Bray 1976, 1 m slope length)
==================================================================
ψf = 56.6°, ψs = 4.0°, ψd = 60.0° (ψp = 30.0°), ψb = 35.8°, Δx = 10.0 m
Number of blocks      : 10 (below crest) + 6 (above crest)
------------------------------------------------------------------
Block   y (m)  y/Δx      W kN     U kN     V kN Mode         P(n-1)
    1    3.99  0.40       998        0        0 stable          0.0
    2    7.98  0.80      1996        0        0 stable          0.0
    3   11.98  1.20      2994        0        0 sliding       681.9
    4   15.97  1.60      3992        0        0 sliding      2091.2
    5   19.96  2.00      4990        0        0 toppling     3970.2
  ...
   13   22.24  2.22      5560        0        0 toppling      307.4
   14   16.35  1.63      4087        0        0 stable          0.0
------------------------------------------------------------------
Toe block residual force P0     :       0.0 kN/m  (in equilibrium)
Required friction angle φ_req   :     37.60°  (current 38.15°)
==================================================================
FACTOR OF SAFETY (FS = tanφ / tanφ_req) : 1.020
==================================================================

Bu, Wyllie & Mah’ın 9. bölüm örneğidir: blok yükseklikleri, göçme modları ve φ ≈ 38°’lik limit denge. Tepe altındaki bloklar tepeden aşağı doğru devrilme → kayma → stabil sırasını izler.

4. Python API ​

Tarama ve limit denge çekirdekleri arayüzden bağımsızdır ve doğrudan kullanılabilir:

python
from lythoskinematic.kinematics.engine import screen, run_monte_carlo, WEDGE
from lythoskinematic.rockslope.wedge import Joint, Plane, WedgeInput, Water, analyze

# 1 — 65°/185° yüze karşı üç takımın kinematik taraması
labels, dips, dirs = ["J1", "J2", "J3"], [45, 70, 60], [105, 235, 20]
res = screen(labels, dips, dirs, slope_dip=65, slope_dir=185,
             friction=30, lateral_limit=20, mode=WEDGE)
for item in res.items:
    print(f"{item.name:8s} plunge {item.value1:5.1f}°  trend {item.value2:6.1f}°  "
          f"{'CRITICAL' if item.critical else 'safe'}")

mc = run_monte_carlo(dips, dirs, [5, 5, 5], 65, 185, 30, 20, WEDGE, n_trials=10000)
print(f"probability of failure: {mc.pof:.1f} %  ({mc.risk_level()})")

# 2 — kamanın limit dengesi, kuru ve su dolu
wedge = WedgeInput(
    joint1=Joint(dip=45, dipdir=105, cohesion=24, friction=20),
    joint2=Joint(dip=70, dipdir=235, cohesion=48, friction=30),
    slope_face=Plane(dip=65, dipdir=185),
    upper_slope=Plane(dip=12, dipdir=195),
    slope_height=40, unit_weight=25,
)
print("FS dry     :", round(analyze(wedge).factor_of_safety, 3))
wedge.water = Water(mode="filled")
print("FS flooded :", round(analyze(wedge).factor_of_safety, 3))
text
J1 × J2  plunge  31.2°  trend  157.7°  safe
J1 × J3  plunge  41.9°  trend   78.8°  safe
J2 × J3  plunge  32.5°  trend  311.6°  safe
probability of failure: 3.4 %  (low)
FS dry     : 1.696
FS flooded : 1.065

İlginç bir ayrıntı: J1 × J2 kesişimi deterministik olarak “güvenli”dir — dalım yönü (157.7°) şev yönünden (185°) 27° sapar ve ±20°’lik yanal sınırın dışında kalır. Ama yönelimlere 5°’lik belirsizlik verildiğinde örneklerin %3.4’ünde sınırın içine girer. Limit denge ise kamanın kuru iken 1.70, su dolu iken 1.07 güvenlik sayısına sahip olduğunu söyler. Risk sınıfları: < %5 düşük, < %15 orta, üstü yüksek.

Düzlemsel kayma ve gerekli destek:

python
from lythoskinematic.rockslope.planar import PlanarInput, planar_analyze, planar_required_support

slope = PlanarInput(slope_height=20, face_angle=72, plane_angle=34,
                    friction=31, unit_weight=25, tc_distance=6)
r = planar_analyze(slope)
print(f"FS = {r.factor_of_safety:.3f}, W = {r.weight:.0f} kN/m, crack depth {r.tc_depth:.2f} m")

T, angle, fs_now = planar_required_support(slope, target_fs=1.5)
print(f"T = {T:.0f} kN/m at {angle:.1f}° (current FS {fs_now:.3f})")
text
FS = 0.891, W = 3308 kN/m, crack depth 11.57 m
T = 697 kN/m at -12.2° (current FS 0.891)

Açı verilmezse optimum destek açısı Hoek & Bray’e göre tan(ψp + θ) = tan φ / GShedef ile bulunur; negatif açı, bulonun yataydan yukarı doğru eğimli olması demektir.

Lythos, Hasan Deniz Altuntaş tarafından geliştirilen, geoteknik ve kaya mühendisliği için bağımsız, açık kaynaklı bir projedir. Benzer bir ad kullanan başka herhangi bir şirket ya da ürünle bağlantılı değildir; onlar tarafından onaylanmamış ya da desteklenmemiştir.
AGPL-3.0 lisansıyla yayımlanır.