引入和声策略的遗传算法在土坡非圆临界滑动面求解中的应用

借鉴和声搜索算法中产生新解的方式在基本遗传算法中产生新的子代，同时提出一种修复策略替换惩罚策略来修复搜索过程中可能出现的不可行解，以更有效的搜索解空间，从而形成和声遗传算法。利用该算法对两个土坡的最小安全系数及其临界滑动面进行搜索，并同采用基本遗传算法和基本和声算法的计算结果进行比较，证明了本文提出的两种策略是有效且合理的。     

和声退火算法及其在土坡稳定分析中的应用

借鉴和声搜索算法中新解产生的方式来实现模拟退火算法中的扰动过程,把和声库中的最坏解视为模拟退火算法的初始最优解,形成的和声退火算法具有较强的全局搜索能力;用修复策略替换惩罚策略,修复搜索过程中可能出现的不合理滑动面,可以更有效地搜索解空间。均质土坡和非均质边坡最小安全系数实例计算结果表明,和声退火算法取得了较基本和声搜索算法及模拟退火算法均好的结果,可以用于土坡稳定分析计算。     

新型和声搜索算法在土坡稳定分析中的应用

首先提出了一种产生任意滑动面的策略,对可行的滑动面采用Spencer法计算其安全系数;其次改进了基本和声搜索算法的寻优思路,充分利用较优异的和声信息,在每一迭代步中产生多个新和声,然后重新选择优秀的个体进入和声库,构成迭代。该新型和声搜索算法应用于两个复杂土坡的稳定分析中,所得结果与文献中已有结果以及基本和声搜索算法的结果进行了比较,充分证明模拟任意滑动面的策略和改进和声搜索算法是高效的,可以用于复杂土坡稳定问题的分析。     

基于遗传算法的抽水蓄能电站建筑物抗滑稳定性分析仿真

水工建筑物稳定性分析是抽水蓄能电站工程设计中一项重要的内容,利用极限平衡楔体理论分析土坡的安全稳定系数及临界滑动面,再将安全稳定系数同遗传算法的适应度函数相结合,从而利用遗传算法的优化功能搜索土坡对应最小安全系数的临界滑动面。通过算例分析,证明这种基于极限平衡法的临界滑动面遗传算法分析具有一定的应用价值。     

基于尖点突变理论的非均质土坡失稳判据分析

为避免失稳判据的主观人为性,将非线性突变理论运用于非均质边坡稳定性评价中。结合工程算例建立非均质土坡数值计算的力学模型,采用强度折减有限元法对土坡进行稳定性分析,通过建立坡体内部水平方向最大位移与强度折减系数的尖点突变模型,将失稳判据量化为一个确定的突变特征值,比较各级强度下的水平最大位移突变特征值与0的关系确定土坡稳定安全系数,并将所得结果与塑性区贯通判据、计算不收敛判据及Spencer法计算结果进行对比分析。结果表明:以尖点突变模型为失稳判据能确定出土坡稳定形态与强度折减系数的定量关系,展现土坡失稳过程的突变性,其物理意义明确,计算结果客观,求解出的安全系数精度较高。该失稳判据为非均质土坡稳定性分析的较优判据。     

紫坪铺水库石门坎边坡稳定性分析及抗滑处理

土坡稳定问题在岩土工程中广泛存在,解决土坡稳定问题在工程中具有很高的实际意义。通过对紫坪铺水库淹没空区,213国道线改线所通过的石门坎采空区蠕滑土坡进行稳定分析,利用公路规范所推荐的推力传递系数计算该坡体的安全系数和剩余下滑力,并用条分的毕肖普简化法进行了安全系数的复核,两种稳定分析的方法所计算的安全系数是协调的,计算结果为确定抗滑处理方案提供了技术支持。     

动态规划法在搜索加筋土坡最危险滑动面的应用

本文采用非线性有限元法计算加筋土坡的应力场和位移场，依据剪应力法定义的安全系数，应用动态规划法搜索土坡的最危险滑动面。根据计算结果，对比了加筋前后土坡应力场和位移场的变化，分析了加筋对土坡侧向位移和最危险滑动面的影响。指出因加筋材料承担了部分剪应力，约束了土体的侧向位移，从而减小了土中的水平应力，扩散了剪应力，增大了土坡的安全系数。同时，计算分析了加筋材料摆放位置不同时，对土坡抗滑能力的影响效果。提出当将加筋材料贯穿于土中塑性区时，加筋效果最明显。对于较弱地基的土坡，筋材放置在坡底，有利于坡身荷载在地基土中的应力扩散，对限制地基土的侧向位移，提高土坡的安全系数有明显的效果。     

讲授Ｂｉｓｈｏｐ条分法时引入新研究成果的探索

土的强度由黏聚力和摩阻力两部分组成，通常黏聚力为常量，摩阻力部分因法向应力的变化而变化，因而在强度折减时只需对摩阻力部分进行折减。为此作者经过多年土力学教学研究思考，构造出满足以上特点的土的强度折减式，然后将其代入Ｂｉｓｈｏｐ法土坡安全系数表达式，得到了改进的Ｂｉｓｈｏｐ法土坡安全系数表达式，用改进的土坡稳定系数表达式计算出的土坡稳定系数较通常的Ｂｉｓｈｏｐ法小，对于工程，偏于安全。将这一研究结果尝试着在土坡稳定分析教学中进行讲授，从教学效果看，拓展了课本原有内容，激发了学生发散思维、探索新知识的兴趣。     

两种不同类型土坡的失效风险定量计算方法探讨

根据从勘察到施工结束整个过程中能够获取工程信息的程度,将土坡工程按重要性进行分类.以土坡工程经验数据为基础,采用概率理论与传统土坡稳定分析方法探讨了两种不同类别的土坡稳定安全系数与其失效概率的相互关系.假定土坡的稳定安全系数服从正态分布,变异系数为常数,通过反分析法获得安全系数与失效概率之间的关系曲线.工程案例应用分析...     

通用强度折减点安全系数的定义及在边坡稳定分析中的应用

针对传统强度折减点安全系数取值的局限性以及对多参数准则无法普遍适用的缺陷,引入应力点极半径以及临界极半径的概念,给出了通用强度折减点安全系数的定义及其计算方法。以某堤防工程为例,计算传统的刚体极限平衡法和有限元弹塑性极限分析法下的土坡整体安全系数进行比较,考察该方法在土坡稳定分析中的适用性。     

土坡稳定分析中模拟任意滑动面的新策略及其效率分析

土坡稳定分析中的临界滑动面搜索需要以有效地模拟滑动面策略为前提.本文基于对常用策略的分析,提出了几种新策略以模拟任意滑动面,并利用和声搜索算法和Spencer法联合进行土坡稳定分析,将新策略以及常用策略应用于4个土坡的临界滑动面搜索中,比较了采用不同策略的搜索效率.计算结果表明:对于简单的均质土坡,不同策略的效率相差不大;而对于复杂土坡,应用本文提出的新策略则比应用常用策略的效率高,且该策略适用于含规则、不规则软弱夹层土坡的计算.     

边坡临界滑动面确定的蛙跳算法

将蛙跳算法引入到边坡极限平衡稳定性分析中,详细介绍了蛙跳算法的流程,并对典型土坡进行了计算分析,结果表明:蛙跳算法搜索到的最危险滑动面上较多的点位于软弱夹层内,所得到的安全系数比遗传算法结果更为合理。通过正交试验分析了蛙跳算法各个参数对计算结果的影响,并给出了推荐的参数取值。     

搜索土坡潜在滑动面的蚁群算法

对土坡圆弧滑动面的搜索可以简化为圆心坐标及半径的搜索问题，而非圆弧滑动面的搜索，也可简化为滑动面上若干关键点坐标的搜索问题。因此，土坡潜在滑动面的搜索可变成一个典型的复杂连续函数优化问题。本文就此提出一种新的解决连续函数优化问题的连续型蚁群算法，它具有简单易实现且计算效率高等特点，特别适用于复杂工程优化问题。最后，通过一个典型算例进行验证，并与遗传进化算法比较表明，本算法的计算效率较高。     

改进GEP方法在边坡非圆临界滑动面搜索中的应用

基因表达式编程(Genetic Expression Programming,简称GEP)是模拟生物遗传进化过程的一种新型优化方法,其结合遗传算法(GA)和遗传编程(GP)各自的优点,使编码更为方便、简单。为了进一步改善GEP方法的局部搜索能力和克服“早熟”现象,将局部搜索能力很强的单纯形法和回溯机制引入GEP中,提出了混合GEP方法。以安全系数为目标函数,将混合GEP法和不平衡推力法结合,提出确定非圆弧临界滑动面的新方法。2个经典算例的计算结果表明:该新方法可以准确地搜索到边坡非圆临界滑动面及相应的安全系数,且混合GEP方法的局部搜索精度和全局搜索能力均优于标准GEP方法,同时收敛速度得到明显提高。     

狼群算法在水电站水库优化调度中的应用

为探讨水电站水库优化调度问题求解的新方法,对狼群算法及其在水电站水库优化调度中的应用进行了研究。对狼群算法中的围攻算法进行了改进,给出了水电站水库优化调度问题的狼群算法设计及求解步骤。基于水电站水库优化调度实例,对狼群算法的敏感参数奔袭步长进行了模拟计算和分析,给出了奔袭步长的有效取值范围。实例计算结果表明,狼群算法是一种求解水电站水库优化调度问题的有效方法。     

基于FOA法搜索危险滑动面的三维极限平衡分析

针对三维极限平衡法分析边坡稳定时不能搜索最危险滑动面的问题,以索风营水电站Dr2危岩体加固工程为研究对象,采用果蝇优化算法搜索危岩体的滑动面,采用改进的三维极限平衡法对危岩体进行抗震稳定计算,提出基于果蝇优化算法的危岩体危险滑动面搜索方法,并分析了危岩体各种加固措施对稳定的贡献度。结果表明:加固后的危岩体在地震工况下可以维持稳定,其中泥岩灌浆对稳定的贡献最大,顶部锚索贡献最小。该方法弥补了传统极限平衡法无法所搜滑动面的缺陷,提高了边坡失稳的预测精度,可为类似工程提供一定的参考。     

模拟退火算法的改进及其在边坡稳定分析中的应用

首先对模拟退火算法进行改进,将遗传算法的群体、交叉、变异等概念引入其中,使得它能从多个初始点开始并行寻优,能以较快的速度找到全局最优解。然后基于有限元应力场,应用改进的模拟退火算法建立边坡任意形状最危险滑裂面及相应最小安全系数的全局优化搜索方法。通过典型算例分析,证明应用改进的模拟退火算法搜索边坡最危险滑动面是可行和高效的。     

水库区均质边坡安全可靠度实用分析方法

在水库建设和运行期,库区边坡安全对水库施工和运行影响显著,合理评价水库区边坡的安全性,在保证水库安全和评估环境影响等方面均有重要意义。通过合理简化水库区边坡的强度参数不确定性和水位变化随机性,建立了水库区边坡安全可靠度的实用分析方法。该方法包括2个算法:①通过分析,提出了基于土强度参数二维正态分布的边坡安全系数概率分布算法;②采用Weibull分布描述水位变化规律,提出相关算法,得出了水位变化条件下边坡安全系数的一维先验分布;该方法共有6个参数。采用提出的方法对典型算例进行了计算分析,结果验证了该方法的有效性。该方法对水库区边坡安全评价等方面的研究具有参考意义。