蚁群算法与遗传算法融合及其在边坡临界滑动面搜索中的应用

临界滑动面搜索是边坡稳定性分析中一项非常重要的内容。相对于圆弧滑动面的确定,只需要圆心和半径3个未知量,非圆弧滑面的确定则需要找出若干个控制点,是一个多维空间的优化问题。非圆弧滑动面优化搜索问题相当复杂,常规优化算法往往达不到要求。改进了蚁群算法,使其具备在连续空间的搜索能力,并与遗传算法融合,形成优势互补,克服了遗传算法的无反馈能力导致无用的冗余迭代、求解效率低以及蚁群算法初期信息素匮乏导致算法速度慢的不足。通过与商用软件GEO-SLOPE的算例求解结果对比,来说明本算法的有效性。

降雨条件下露天平台边坡的稳定性研究

节理、裂隙控制着地表岩体的力学强度和导水特性。采用遍布节理力学模型和饱和非饱和等效连续介质渗流模型反映节理的主导作用,基于节理连通率将岩体的渗流特性与力学特性耦合起来,分析了在FLAC3D中实现渗流与力学耦合机制、降雨边界条件处理以及连通率演化,并开发了适用于FLAC3D的多组遍布节理模型,模拟了海南矿业联合有限公司一顺层平台边坡降雨过程中渗流场和力学场的变化。计算结果表明,降雨开始后边坡地表迅速饱和并形成暂态饱和区,随着降雨的继续,边坡负压区进一步缩小,同时暂态饱和区也不断扩大;在降雨结束后,由于水压力迅速消散造成暂态饱和区开始减小,在降雨过程中渗流也会引起层面的破坏和其裂隙连通率的演化。因此,运用上述耦合分析模型计算降雨入渗对边坡稳定性的影响是可行的。

地下矿体采动下的露天采场边坡稳定性研究

对于进入中晚期的露天金属矿,为了延长矿山的寿命或露天转地采稳产过渡,通常选择露天与地下联合开采,那么矿体采动下的边坡稳定性问题则尤为突出。在边坡几何形态、上部荷载和材料性质等不变的情况下,极限平衡获得的边坡安全系数为定值,因此,不能用来反映地下矿体采动对边坡稳定性影响。为了克服常规极限平衡方法的上述缺陷,采用基于边坡应力场的矢量和法求解滑动面的安全系数,结合蚁群算法与遗传算法联合搜索边坡临界滑动面,以确定矿体开采前后边坡的安全系数和临界滑动面。最后,给出一个假定算例和两个工程算例说明上述安全系数求解和临界滑面搜索方法的有效性,并揭示了地下矿体开采对露天采场边坡的稳定性的影响。

基于互补理论的扩展有限元接触问题实现

在处理含有裂隙这类不连续问题时,常规有限元方法需要对裂隙尖端部位进行局部网格加密,当裂隙扩展时还需要进行网络重构。基于单位分解思想的扩展有限元成功解决了常规有限元难以处理的裂隙类不连续问题。在研究复合裂隙时,通常需要考虑裂隙的接触问题。基于互补理论,建立了裂隙面上相对位移和接触力的互补方程,并采用牛顿法求解,无需开闭迭代,且能够快速收敛。最后,对含裂隙平板进行受压数值试验,计算结果表明,基于互补理论的扩展有限元接触算法能够有效地阻止裂隙两端网格的相互嵌入,且获得裂隙面上的应力分布与实际一致。

真三轴试验中的端部摩擦效应分析

端部摩擦效应是三轴试验的常见问题之一。相对于常规三轴试验,由于在茂木式真三轴试验中方形试样4个端部需设置两对端部垫块,从而导致端部摩擦问题更加突出。运用FLAC3D,针对Mohr-Coulomb材料,即无中间主应力影响材料,模拟真三轴加载过程中端部摩擦对试样强度和变形行为的影响。计算结果表明,端部摩擦也可以产生虚假中间主应力效应,即使对于无中间主应力效应材料,中间主应力也会导致最大破坏主应力的增加,且摩擦系数越大,这种趋势则越明显。分析了端部摩擦产生这种趋势的原因,指出了真三轴试验中减小端部摩擦的重要性。

基于自由面上环路对应节理无限切割的关键块体搜索

关键块体理论在评价工程裂隙岩体稳定性中得到了广泛应用。然而,一方面岩体中节理数量众多,关键块体的搜索将耗费较多机时;另一方面,极少数偶然出现的块体识别也会极大地增加计算量。因此,开发有针对性和灵活的关键块体搜索方法就非常重要。首先将研究区域分解成凸子区域,找出自由面上的闭合环路,然后利用环路的组成节理以及与其相交节理进行空间无限切割来识别该环路是否对应关键块体。该方法针对性强,能较好地适应人为规定的判别条件,如搜索楔形体以及后缘切割限定等,并能顺利实现凹面体的关键块体搜索,且编程实现简单。以某挂帮矿的顶柱为实例进行关键块体的搜索,验证了上述方法的可行性。

农村小河流的固体废弃物污染及其综合治理探讨

指出了随着我国农村经济、城镇化的快速推进与农村公共基础设施、管护体制不完善间的矛盾加剧,农村河流固体废弃物污染作为固体废弃物处置不当和水生态系统受损的双重叠加产生的生态环境问题,不仅对农村河流生态系统造成破坏,也严重影响了农村环境、农民健康和农业可持续发展。主要阐述了农村河流固体废弃物污染的现状、原因,提出了综合治理的措施。

线性代数课程教学改革的几点思考

线性代数是理工类、经管类数学课程的重要组成部分,是一切自然科学和现代工程技术的基础。其特点是理论性强且计算繁杂,课程对学生的数学逻辑能力和计算能力要求较高。探讨独立学院在该课程内容体系和教学方式的改革,肯定实验教学在线性代数学习中的重要性。

高职院校网络教学资源共享建设探索

应用网络技术可以解决目前高职院校教学资源存在的问题,实现资源共享,改革传统教学与管理模式,构建自主学习、协同学习的网络学习平台。以网络教学资源在高职教学过程中的重要性出发,分析了当前教学资源共享的现状以及阻碍共享的因素,探索了实现共享的思路。

乡村振兴视角下新型农业经营主体金融服务研究——以温州地区为例

随着乡村振兴战略的实施,作为农业产业发展重要力量的新型农业经营主体,将发挥着举足轻重的作用。制约经营主体发展的重要因素就是融资问题,深入分析其金融需求特征及存在的问题,据此提出区域针对性对策和建议,提升其发展速度,全面助推乡村振兴。

非光滑无约束优化带束集修正的近似束方法

基于邻近束方法思想和束集修正策略,利用目标函数的近似函数值及近似次梯度构造割平面模型和Armijo线搜索,提出了一种新型的非光滑无约束凸优化的近似束方法.当稳定中心更新时,对束集中的一部分点进行修正,旨在获得质量更好的束集.算法最终具备全局收敛性.

基于超星学习通的混合式教学模式的探究——以高等数学课程为例

为改变传统的高等数学课堂教学效果不理想的现状,本文基于超星学习通探究线上线下的混合式教学模式在课程教学中的应用,以期激发学生的学习积极主动性,提高教学质量,为教学改革提供一定的参考价值。

经济新常态下农业供给侧改革的路径探讨——以温州市为例

新时期,我国经济进入发展速度放缓的新常态,农产品消费结构开始转型升级,有效供给凸显不足。因此,农业供给侧结构性改革成为当前背景下的一个重要课题。温州农村经济作为全国的一个缩影,其内外环境也发生了深刻的变化,研究温州农业供给侧的路径和对策,对于推进温州农业供给侧改革有必要性、迫切性,也具有重要的现实意义。本文通过分析温州市农业农村经济发展面临的问题和挑战,提出供给侧结构性改革的建议和路径。

基于“岗课证赛融合”的高职会计信息化课程教学改革探讨

随着教学改革的不断推进,各高职院校对会计专业开设的《会计信息化》课程教学模式提出了新的要求。根据高职院校会计专业学生应具备的要求,以《会计信息化》课程为例,围绕会计人才培养需求,依据会计岗位工作能力,参照"会计竞赛",探索本课程教学模式。

财会专业统计学教改探讨

统计学是财会专业的专业基础课,是财会专业学生的知识结构中不可缺少的重要部分。目前高校财会专业开设的统计学课程在教学上仍存在较多问题,包括教材内容过于广泛、教学重"理论"轻"实践"、考核忽视能力培养结果等。通过对文献进行梳理,针对当前财会专业统计教学中的问题,提出了一些财会专业统计教学改革的建议。

一个改进的求解无约束minimax问题的SQP方法

为了解决求解无约束极大极小(minimax)问题,采用模松弛序列二次规划(SQP)算法思想,结合积极集精确识别技术,建立了一个不需假设矩阵正定性的扰动SQP算法。在较弱的条件下,算法具有全局收敛性,初步的数值试验显示算法是有效的。

一种双折减法与经典强度折减法的关系

经典强度折减法的出发点是对强度值进行折减,进而导致对强度(准则)中的参数使用同一个折减系数。使边坡处于整体临界平衡状态的折减系数恰是边坡的强度储备安全系数。一些学者陆续提出了对黏聚力和内摩擦角采用不同折减系数的所谓双折减法,但尚无严格的理论依据。提出双折减法的出发点是对强度(准则)中的参数进行折减,或简称"强度参数折减",这样可自然导致采用不同的折减系数,但此时已无法自动得到基于强度储备的安全系数。为此,提出了定义安全系数的新框架——基于参照边坡的安全系数定义,为双折减法建立了理论基础。将新提出的一种双折减法与经典强度折减法进行了比较,发现可以将经典强度折减法纳入该双折减法的计算过程,并从理论上证明了该双折减法的安全系数几乎总是小于经典强度折减法的安全系数,数值模拟实例也证实了这个结论。这表明,经典强度折减法有可能高估了边坡的安全性,建议的双折减法可作为边坡稳定分析的备选方法之一。

基于局部强度折减法的边坡多滑面分析方法及应用研究

边坡最危险滑动面的搜索方法一直是研究的热点,但边坡内部次级滑动面也可能不满足安全设计要求,因此,考虑边坡多条滑动面的分析方法亦应得到关注。在传统强度折减法中,对边坡整个区域的抗剪强度参数进行折减,此方法仅可得到一个临界滑动面和最小安全系数。提出了一种基于局部强度折减法的多滑面分析方法,即首先定义单元安全系数的概念,并且计算边坡每个单元的安全系数,然后自动搜索出单元安全系数处于不同范围内的单元集合,对各个单元集合的强度参数进行折减计算,即可得到不同安全系数对应的滑动面。通过单台阶和双台阶边坡算例验证了该方法的可行性,结果表明,随着安全系数的增大,潜在滑面的深度和潜在滑动区域亦增大。最后把该方法应用到某隧道进口仰坡的稳定性评价中,通过该方法得到的多级滑动面与现场监测数据吻合较好。

非光滑约束优化的两阶段近似束方法

基于两阶段束方法思想,利用近似函数值以及近似次梯度构造割平面近似模型和线搜索条件,提出了一个非光滑约束优化的两阶段近似束方法。算法最终具备全局收敛性。

深层岩体松动爆破中不耦合装药效应的探讨

基于冲击波在交界面两侧压力和速度必须各自相等的连续性条件,求解爆轰产物中适用的反射波方程和介质中适用的冲击波方程,得到药包周围介质中冲击波的初始参数。通过波的传播机理,把集中药包应力波随距离的衰减公式扩展到延长药包,并计算耦合与不耦合装药爆破时距爆心相同距离处岩石中冲击波的参数。由计算结果可知:(1)耦合装药爆破时形成的冲击波压力超过岩石抗压强度极限几十倍以上,药包周围岩石形成粉碎区;(2)与耦合装药爆破相比,不耦合装药爆破可以降低孔壁处岩石中冲击波初始压力,但可以增加孔壁后岩石中的冲击波压力。合理的不耦合系数,可使岩石不形成粉碎区,大幅度减少能量耗散;(3)水一般认为是非线性弹性介质,因此水介质成为炸药爆轰产物与岩石间的弹性缓冲层,增加了能量传递,延长了冲击波作用时间,加大了爆炸的作用范围。