圆弧滑动边坡智能化反演设计方法研究

针对现行圆弧滑动边坡设计方法所存在的不足，应用神经网络理论，在集成以往圆弧滑动边坡成功范例的基础上，首次提出和建立了圆弧滑动边坡智能化反演设计新方法，并验证了该方法的正确性和适用性。     

土钉支护危险滑动面搜索的混沌优化方法

将混沌优化方法运用于土钉支护危险滑动面的搜索．基于圆弧滑动面模型，选择滑动面与基坑的交点和滑弧所对应的圆心角为优化变量，以安全系数为目标函数，利用变尺度混沌优化方法建立了危险滑动面搜索的混沌优化数学模型．以某深基坑工程为例，利用该方法得到了土钉支护各个施工阶段的危险滑动面，比较了不加钉、本步已加钉和本步尚未加钉3种工况下的安全系数．研究结果表明：对于每一施工步，第1种工况安全系数最小，第3种工况安全系数最大，第2种工况安全系数居中；变尺度混沌优化方法效果主要取决于搜索次数，其次为载波次数；混沌优化方法具有较强的稳健性，是一种有效的危险滑动面搜索方法，并可推广用于非圆弧滑动面搜索．     

基于扩展滑动模态控制的末制导律设计

对于三维目标拦截问题，提出了一种新的具有鲁棒性的扩展连续滑动模态末制导律。基于变结构控制理论的方法和零化弹目视线角速率的思想，选择一个合适的滑动区域代替传统变结构滑动模态的设计，同时将目标的机动加速度视为已知的有界扰动。设计得到了具有鲁棒性的三维扩展的连续滑动模态末制导律。该方法利用Lyapunov稳定理论严格证明了扩展的连续滑动模态末制导律在滑动区的可达性和渐近稳定性。该方法简单，易于理解，便于工程应用，数字仿真验证了所提出的制导律更适合拦截大机动目标。     

二阶不确定离散系统的时变滑模面变结构控制

针对一类二阶不确定离散系统，利用离散变结构控制系统所具有的滑动模态区，提出了一种具有强鲁棒性的时变滑模面离散变结构控制方法，通过旋转和平移初始滑模面得到了一个时变的滑模面，并证明了在此滑模面条件下滑动模态的存在性，给出了滑模面旋转和平移的具体过程，同时由于滑动模态区的宽度固定，可定量地确定出滑模面在各个采样时刻的变化量，该控制方法使得闭环系统在任意的系统初始状态都处于滑动模态区内，然后通过结合旋转和平移滑模面的方法，使随后任何时刻的系统状态都处于滑动模态区内，消除了传统变结构控制方法具有的趋近稳态运动，提高了系统的鲁棒性能，最后给出了一个数值仿真算例，证明了这种控制方法的有效性。     

边坡稳定Bishop法的实施新方法

Bishop条分法是边坡稳定分析的常用方法，传统Bishop简化法以圆弧滑动面作为前提。基于力平衡推导出适合非圆弧滑动面的安全系数计算方法，给出考题验证，在直线滑动面情况下，给出力学对比分析。     

黏土边坡稳定性分析的一种快捷方法

为减少黏土边坡稳定性分析手工试算的工作量，提出一种快捷方法，先通过最危险的平面滑动面来确定滑动体的大小，在保持滑动体大小不变的情况下，通过简单的迭代计算将平面滑动面调整为实际滑动面，如圆弧滑动面等，并求出相应的稳定安全系数，用以判断边坡的稳定性．结果表明，本法所求得的边坡稳定安全系数均接近或小于文献所给出的结果．     

基于遗传算法的土坡稳定性分析

基于圆弧滑动面假定，介绍了一种用遗传进化算法确定边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的方法。该方法模拟了生物遗传进化的过程，克服传统方法容易陷入局部极小值的缺点，是一种全局优化算法。     

数据流上周期更新滑动窗口的连接算法

根据滑动窗口的更新粒度定义了两类滑动窗口：连续更新滑动窗口和周期更新滑动窗口．由于已有的滑动窗口上的查询处理算法都是针对连续更新滑动窗口提出的，并不适用于周期更新的滑动窗口，因此提出了三种有效的周期更新滑动窗口连接算法，即BSHJ、BSNLJ和BSNHJ算法．理论分析和试验结果表明BSNHJ算法具有最好的性能．     

复合荷载作用下重力锚的抗滑稳定计算

针对海上复合荷载作用下的重力锚，通过室内模型试验探讨了其抗滑稳定机理，并根据其滑动机理，采用条分法对其抗滑稳定进行了分析。提出了作为船舶等浮体结构的临时锚固基础——重力锚的设计计算方法。试验和分析结果表明：重力锚滑动破坏受位移的控制，作为船舶的临时锚固基础，采用现有的设计计算方法得到的结果偏于安全，并且，能够较为准确地反映重力锚的滑动破坏机理，通过改进方法计算得到的重力锚的抗滑力较传统计算方法提高了17%，与模型试验的结果更加接近。     

加筋土结构（挡墙）有限元分析

采用了复合材料理论和有限元方法，对加筋土结构进行非线性分析，分析时把土体视为非线性单元，把筋带视为线性单元，为了研究筋、土之间的滑动性质，应用接点滑动单元，同时考虑了墙面位移、筋带变形的影响；计算值与模型试验实测值相吻合，表明该方法正确有效。     

Improved genetic algorithm freely searching for dangerous slip surface of slope

1INTRODUCTION Thestabilityofslopeisinvolvedinmanyengi neeringfields,suchasmineengineering,hydraulicengineering,civilengineeringandsoon.Thetheo ryoflimitequilibriumisalwaysusedtoanalyzethestabilityofslope[1,2],ofwhichthekeyissuesaretogetthemostdangerousslipsurfaceandthesafetyfactor.Atpresent,theprocessesofanalysisforthestabilityofslopeintheworldareasfollows:firstly,theslippatternofslopeissupposed;secondly,themostdangerousslipsurfaceisap proximatelydecided;finally,thesafetyfactorisapproximat…     

各向异性土坡稳定性的极限平衡遗传算法

本文将Mohr-Coulomb破坏准则推广得到各向异性土的破坏准则 ,在Bishop简化法基础上推导出考虑各向异性的边坡安全系数公式 ,并结合遗传算法得到真正最危险滑动面和全局最小的安全系数     

基于余力矩的边坡临界滑动场方法及应用

基于常规极限平衡条分法的瑞典法、Bishop法以及不平衡推力传递法的条间力假定,将圆弧滑动面整体的滑动力矩与抗滑力矩之差定义为余力矩,在给定的安全系数下,利用简单有效的和声搜索算法寻求余力矩最大的滑动面作为给定安全系数下的危险滑动面,变化安全系数直至找到的危险滑动面的余力矩为零,该危险滑动面即为边坡的临界滑动面;鉴于取矩中心对计算结果的影响,对于非圆弧滑动面,采用滑面滑出端的余力替代余力矩作为控制指标,采用与圆弧滑动面下类似的寻找步骤即可得到非圆弧滑动面下的临界滑动面.通过两个典型土坡的算例分析证明了本文方法的可行性.     

Progressive failure processes of reinforced slopes based on general particle dynamic method

In order to resolve grid distortions in finite element method(FEM), the meshless numerical method which is called general particle dynamics(GPD) was presented to simulate the large deformation and failure of geomaterials. The Mohr-Coulomb strength criterion was implemented into the code to describe the elasto-brittle behaviours of geomaterials while the solid-structure(reinforcing pile) interaction was simulated as an elasto-brittle material. The Weibull statistical approach was applied to describing the heterogeneity of geomaterials. As an application of general particle dynamics to slopes, the interaction between the slopes and the reinforcing pile was modelled. The contact between the geomaterials and the reinforcing pile was modelled by using the coupling condition associated with a Lennard-Jones repulsive force. The safety factor, corresponding to the minimum shear strength reduction factor "R", was obtained, and the slip surface of the slope was determined. The numerical results are in good agreement with those obtained from limit equilibrium method and finite element method. It indicates that the proposed geomaterial-structure interaction algorithm works well in the GPD framework.     

单纯形替换最优化方法在霍各乞铜矿边坡稳定性分析中的应用

当边坡内没有明显的断裂面控制边坡的破坏时，应用极限平衡方法计算边坡安全系数需要确定具有最小安全系数的滑面，边坡安全系数是可能滑面的函数，而只有最小安全系数才可代表边坡的安全程度，用最优化理论中的单纯形替换法对霍各乞铜矿边坡的最小安全系数和相应最危险滑面进行了分析与研究，为边坡的设计提供决策的依据。     

Reliability analysis of earth slopes using hybrid chaotic particle swarm optimization

A numerical procedure for reliability analysis of earth slope based on advanced first-order second-moment method is presented, while soil properties and pore water pressure may be considered as random variables. The factor of safety and performance function is formulated utilizing a new approach of the Morgenstern and Price method. To evaluate the minimum reliability index defined by Hasofer and Lind and corresponding critical probabilistic slip surface, a hybrid algorithm combining chaotic particle swarm optimization and harmony search algorithm called CPSOHS is presented. The comparison of the results of the presented method, standard particle swarm optimization, and selected other methods employed in previous studies demonstrates the superior successful functioning of the new method by evaluating lower values of reliability index and factor of safety. Moreover, the presented procedure is applied for sensitivity analysis and the obtained results show the influence of soil strength parameters and probability distribution types of random variables on the reliability index of slopes.     

局部安全系数法在土坡稳定分析中的应用

假定各条块的局部安全系数与滑动面的整体安全系数不相等,联合潘家铮极大值原理与优化算法构建了一种求解整体安全系数的新方法。对于给定滑动面,该方法将推力线与条块间力的倾角视为优化变量,利用优化算法寻找一组优化变量使此滑动面的整体安全系数达到极大值,同时可得到各条块的局部安全系数。在众多可行的滑动面中,选择整体安全系数最小的滑动面作为临界滑动面。利用该法对澳大利亚计算机应用协会（ACADS）的考题以及已有文献中的典型例题进行了计算,通过比较分析了该法的合理性。     

层状土中土钉支护结构整体稳定性分析方法

根据极限平衡法的原理,采用简单条分法建立了非均质层状土中的土钉支护结构整体稳定性的分析模型,推导了安全系数的理论表达式;为了克服传统的遗传算法在迭代过程中出现的适应度值标定方式复杂、过早的收敛到局部最优解和在最优值附近收敛速度慢等缺点,提出了采用动态自适应技术和非标准的遗传操作算子改进遗传算法的新算法,并将其引入到土钉支护结构整体稳定性分析中去,建立了一种能同时确定土钉支护最危险滑动面和最小安全系数的动态自适应遗传算法(DAGA).工程实例分析表明,采用动态自适应遗传算法进行优化,其分析效率更高,收敛速度较传统算法更快,优化结果也更加合理.     

自适应蚁群算法及其在边坡工程中的应用

蚁群算法目前多用于求解组合优化问题，为了让蚁群算法能求解复杂的边坡稳定性分析问题，对基本蚁群算法的结构形式和蚂蚁转移概率的计算进行了改进，针对蚁群算法在演化过程中存在停滞和过早收敛的现象，引入一种自适应搜索算子，改变蚂蚁的选择机制，提高蚂蚁选择的多样性，并由此构建了一种新的蚁群算法——自适应蚁群算法(AACA)，研究了AACA在边坡非圆弧临界滑动面搜索中的应用，所给出的算例结果表明：与基本蚁群算法相比，可有效地防止停滞和过早收敛现象，并总能搜索到问题的全局最优解，且搜索效率也有较大的提高。