遗传算法在确定边坡稳定最小安全系数中的应用

应用遗传算法和上限解斜条分法确定边坡稳定最小安全系数,应用实例表明,遗传算法很好地解决了寻找整体极值问题。如果将遗传算法与传统的最优化方法联合使用,效果更佳。     

用最优化方法确定边坡稳定性最小安全系数

结合边坡稳定性分析的常用土力学方法,就运用最优化方法确定边坡稳定性的最小安全系数的相关内容作了探讨,实践证明：用最优化方法求解边坡稳定性安全系数最小值是迅速有效的。     

最优化方法在确定边坡最小安全系数方面的应用

本文探索最优化方法用于寻找边坡稳定分析中最小安全系数的可能性。在常规的边坡稳定分析中,需要多次试算许多滑裂面,比较相应的安全系数,其成果不仅粗糙,而且有可能不是事实上的最小值。采用最优化方法,可以用严格的数值分析方法找到最小安全系数及其相应的“临界滑裂面”。本文采用单形法,负梯度法和DFP法。通过对一系列算例的分析验证,可以发现,最优化方法和理论解以及穷举法的计算成果吻合。本文还列举了工程实例的分析结果以说明其在工程设计中的实用性。采用最优化方法,可以使设计工作大大简化,成果更为可靠。     

基于模拟退火算法的边坡最小安全系数全局搜索方法

基于改进的模拟退火算法和边坡稳定计算的简化Bishop算法，建立了边坡稳定分析最小安全系数全局搜索方法，该方法能够同时搜索出边坡的最小安全系数和与之相对应的临界滑移面的位置，可以应用到任意边坡几何形状，不同岩土分层，伴随孔隙水压力以及有外荷载的情况，研究表明，所建立的方法能够解决边坡最小安全系数全局搜索问题，从而有效避免最优问题。     

求解分层土边坡最小安全系数的最优化方法

探讨了最优化方法在分层土边坡稳定性分析中的应用,充分考虑了分层土对边坡滑裂面的影响,通过优化方法一次求出最小安全系数,并编制计算程序实现这一过程.     

边坡稳定安全系数求解方法概述及建议

从说明边坡稳定安全系数的定义入手,介绍了现在各种边坡稳定安全系数求解的可行方法,并在此基础之上简单对其进行评述,并提出对今后工作和方法应用上的建议,以促进边坡稳定分析方法达到一个更新的高度。     

基于改进萤火虫优化算法和考虑空间变异特性的边坡最小安全系数确定研究

在基本萤火虫算法中引入“短视”策略,结合一典型不排水边坡短期稳定问题,考虑土体材料的空间变异特性,构建相应参数的随机场,探讨了萤火虫个体数目N、移动步长β对萤火虫算法搜索效率的影响。结果表明:在其他条件相同的前提下,引入“短视”策略的萤火虫算法较未采取“短视”策略的萤火虫算法结果标准差要小,说明“短视”策略可以提高萤火虫算法的寻优能力;萤火虫个体数目N的增加也会提高算法的寻优能力,但是算法的计算时间T与N^2.1成正比;从安全系数平均值角度来看,移动步长β的合理取值建议介于0~2之间;相同参数设置下萤火虫算法在波动范围较大时搜索到的安全系数标准差较之波动范围较小时的标准差要小,证明了波动范围增大后,边坡稳定最小化安全系数这一优化问题的复杂程度减弱;在考虑土体材料空间变异特性时,要变换算法的参数或者尝试不同的优化算法,以确保找到最小的安全系数及失稳模式。     

确定岩质边坡地震安全系数的简化方法

 作为岩质边坡地震稳定性评价的规范方法,拟静力法忽略岩体的动力特性和地震动大部分特性的影响,而地震时程分析法考虑的因素较全面,却相对费时费力。目前岩质边坡地震稳定性评价缺乏较好地考虑岩体的动力特性和地震动特性的简化方法。为此,综合利用时程分析法和拟静力法的各自优点,建立地震安全系数与拟静力安全系数间的关系,提出2种岩质边坡地震稳定性评价的简化方法：(1) 对于重要边坡,建立边坡地震安全系数与地震动峰值、边坡拟静力安全系数的统计经验公式;(2) 对于一般边坡,统计边坡地震安全系数与拟静力安全系数的修正系数,建议相应的修正方案。以典型岩质边坡为例,采用显式波动有限元–极限平衡法,阐述所提出的简化方法的详细实施步骤,初步证明所提出方法的可行性和合理性。所建议的简化方法为重要工程岩质边坡震后快速评估和一般工程岩质边坡抗震稳定性评价提供有益的思路和重要参考。     

滑面正应力假设的边坡安全系数计算方法的适用性探讨

对滑面正应力假设的安全系数计算方法中滑面初始应力的假定方法进行了探讨,利用随机变量模拟了不同的滑面正应力初始值分布,通过对典型算例的计算分析发现,该方法适用于圆弧滑动面的安全系数计算,其结果与其他极限平衡方法相差不大,对非圆弧滑动面,尤其是相邻条块存在较大转折的非圆弧滑动面而言,该法存在较大误差．     

边坡稳定安全系数计算方法探讨

计算边坡稳定安全系数的方法主要有四种：超载计算法、强度折减计算法、基于滑动面应力分布的计算法以及矢量和计算法。针对四种安全系数的定义,采用理论分析方法明确了每类方法的原理,并且指出了每类方法的优势和不足,可供工程人员在计算边坡稳定安全系数时参考。研究表明,下滑力超载储备安全系数只考虑增加下滑力而忽略抗滑力的作用明显不符合力学规律,现有规范已不推荐采用该方法进行边坡稳定性分析。在强度储备法分析中,虽然存在对岩土体材料黏聚力和摩擦因数同比例折减与两者在抗滑稳定分析中所体现的力学特性不符合的缺陷,但是该方法已在工程实践中得到合理性检验,不管是在理论研究还是在工程应用,该方法都将会是主流方法。基于滑面剪应力的有限元法分析中,其安全系数定义滑面为非直线或非圆弧情况下没有明确的物理力学意义。矢量和法基于力的矢量特征,在下滑方向上求解边坡的稳定安全系数,具有一定的优势,但是该方法也存在几个关键问题亟待解决,比如下滑方向的确定、评判标准的应用及下滑推力的计算等,若能有效解决这些问题,该方法在边坡稳定性分析才能有强大的生命力和发展应用前景。     

基于有限元法的顺层岩质边坡锚杆加固稳定性分析

结合某道路顺层岩质高切边坡实例,运用大型有限元软件MIDAS/GTS建立顺层岩质边坡的平面应变二维模型,基于有限元强度折减法,对锚杆加固前后的边坡稳定性进行了研究,主要分析了锚杆加固前后边坡位移、塑性破坏区以及安全系数的变化;同时着重讨论了锚固长度、锚杆间距、倾角等因素对边坡整体稳定性的影响,对影响边坡整体稳定性的因素进行了敏感性研究,分析了各因素与边坡安全系数之间的函数曲线关系。     

基于ANSYS的边坡稳定性强度折减有限元分析

介绍了一种基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析方法,讨论了该方法的基本原理、安全系数的物理意义、屈服准则和流动法则的选用及边坡破坏的判据等。算例通过不断折减边坡强度参数,代入有限元程序进行边坡稳定性计算,直至计算不收敛时的折减系数即为边坡的安全系数。结果表明：随着折减系数的不断增大并达到某一数值时,边坡内塑性应变自坡底向坡顶逐渐贯通,边坡达到极限状态,此时的折减系数即为安全系数,有限元强度折减法对边坡稳定性分析具有良好的适用性。     

某工程边坡稳定性分析与评价

基于某土岩质边坡的详细岩土工程勘察工作,对拟建工程场地边坡稳定性做出评价,为边坡支护设计、施工提供必要的岩土设计参数,以期为今后类似工程提供参考和借鉴。     

基于强度折减法的软土地基上堤防稳定性分析

结合沿海某小岛软土地基上的堤防工程,基于强度折减弹塑性有限元数值分析方法,针对不同水位条件下的堤防进行了有限元分析,分别采用简化Bishop法、通用Janbu法和修正Janbu法计算了堤防的安全系数,结果发现,在相同条件下,利用通用Janbu法计算得到的堤防安全系数略小于用简化Bishop法和修正Janbu法得到的结果,研究可为滨海地区堤防工程的稳定性控制提供参考。     

构皮滩水电站升船机边坡开挖稳定性分析

以现场地质勘查及室内试验研究成果为基础,采用有限元软件模拟了构皮滩水电站第三级升船机边坡的开挖施工过程,通过对比分析三种不同支护开挖方案条件下边坡的变形形态、最大主应力分布及塑性区分布规律,研究了边坡的开挖稳定性,得到以下结论:锚杆和锚索的支护方案能有效控制局部失稳区域的位移变形形态;锚杆和锚索支护方案能有效控制边坡坡面开挖后的拉应力区;锚杆、锚索支护均能有效控制边坡开挖后的塑性区面积及分布;锚杆和锚索同时施加的支护方案能较好的保障第三级升船机边坡的开挖稳定性。     

用非饱和土渗透理论分析降雨对边坡稳定的影响

对非饱和土渗流及强度理论进行了简要介绍,结合工程实例分析了降雨对边坡的影响机理,模拟出了边坡孔隙水压力瞬时分布,将基质吸力引入稳定性计算中,提供了一种评价降雨对边坡稳定性影响的定量分析方法。     

基于强度折减法的某公路边坡稳定性数值模拟

边坡稳定性的评价对于地质灾害防治具有重要的意义,采用目前应用较多的有限元强度折减法对某公路边坡进行了稳定性计算,得到了该边坡的稳定系数和变形破坏规律;通过对比极限平衡法和有限元抗剪强度折减法对该边坡稳定性进行分析,研究表明,基于抗剪强度折减法的数值模拟方法能更好地反映边坡内应力分布状态,在斜坡稳定性评价中具有广阔的应用前景。     

基于极限平衡法和FLAC~(3D)的陕南地区某边坡稳定性分析

为了研究陕南地区边坡的稳定性,选取某处典型边坡进行研究。通过运用FLAC3D数值模拟软件和极限平衡方法,结合工程实际,根据极限平衡法分析典型边坡的稳定性系数,并且建立模型,进行滑坡的数值模拟,得到水平方向的位移云图和水平方向的应力云图。结果表明,该边坡的三级坡存在着滑动趋势,一二级坡体稳定,应该对该地区同类坡体采取加固措施。     

Prediction of the optimum slope and surface azimuth angles using the Genetic Algorithm

In this paper, the Genetic Algorithm is applied to calculate the optimum slope and surface azimuth angles for solar collectors to receive maximum solar radiation. An area of Iran is selected to verify the results of this algorithm. The optimum angles and the collector input solar energies for these angles are calculated in hourly, daily, monthly, seasonally and yearly bases respectively. Then, the influence of different combinations of solar radiation components on the optimum slope angle and the energy gain is investigated. The results show that the Genetic Algorithm is a useful technique to find the optimum angles specifically when the number of independent parameters is large. The results show that the daily, monthly and yearly optimum surface azimuth angles for receiving the maximum solar energy are zero. Adjusting the collector at the daily optimum slope angle slightly increases the collector input energy compared with the case of monthly optimum slope angle so that the gain of solar energy is almost the same. The results also show that the hourly optimum surface azimuth angle is not zero and mounting the solar collector at the hourly optimum slope and azimuth angles increases the input energy significantly compared with the case of daily optimum angles. It is shown that the optimum slope angles are mostly dependent on the beam solar radiation. Furthermore, the results indicate that the optimum slope angles of solar collector and Photovoltaic panels are almost the same.     

三峡库区某边坡稳定性评价及治理

三峡库区地质环境复杂多变,影响边坡稳定的因素多种多样。通过不同的方式对边坡稳定性进行评价,结合工程地质条件,分析坡体失稳的主要因素。计算表明,滑坡在暴雨等作用下,处于临界蠕滑状态,据此提出了相应的工程治理方案。