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基于最大最小蚁群优化算法的缓层土质三维边坡临界滑动面搜索
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作者 张江辉 张勤 +2 位作者 吕加贺 邹俊鹏 焦玉勇 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期173-183,共11页
解决滑坡问题的关键在于边坡的稳定性分析,而边坡稳定性分析的要点在于边坡临界滑动面的搜索以及边坡安全系数的计算。为更准确地搜索边坡的临界滑动面,将最大最小蚁群优化算法应用于缓层土质三维边坡临界滑动面搜索。首先采用光滑有限... 解决滑坡问题的关键在于边坡的稳定性分析,而边坡稳定性分析的要点在于边坡临界滑动面的搜索以及边坡安全系数的计算。为更准确地搜索边坡的临界滑动面,将最大最小蚁群优化算法应用于缓层土质三维边坡临界滑动面搜索。首先采用光滑有限元法结合莫尔-库伦强度准则对边坡模型进行弹塑性分析,计算得到边坡的应力场;然后在边坡内部构建一组独立于有限元法单元网格的条带结点网络,在此基础上引入最大最小蚁群优化算法,结合滑动面应力法建立搜索边坡临界滑动面并求取对应安全系数的计算模型;最后利用该计算模型分别对均质边坡算例、双层材料边坡算例和公路路堑边坡工程实例进行计算与分析。结果表明:通过将该计算模型的计算结果与二维极限平衡法和三维强度折减法的计算结果进行对比,并结合某公路路堑边坡实例的滑坡实际发展趋势,验证了该计算模型的有效性和准确性,可为缓层土质边坡的开挖和支护设计提供依据。 展开更多
关键词 三维边坡 临界滑动面搜索 最大最小蚁群优化算法 光滑有限元法 滑动应力法
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基于蚁群算法的严格最大剩余推力临界滑动面搜索 被引量:7
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作者 孙聪 郑宏 +1 位作者 李春光 孙冠华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3021-3026,共6页
临界滑动面搜索一直是边坡稳定性分析中十分重要的课题,由于极限平衡法具有理论简单,易于被工程师掌握的优点,因此,仍在工程应用中占主导地位。剩余推力法是国内学者提出的一种简单实用且有较高精度极限平衡法,已被纳入国家规范。针对... 临界滑动面搜索一直是边坡稳定性分析中十分重要的课题,由于极限平衡法具有理论简单,易于被工程师掌握的优点,因此,仍在工程应用中占主导地位。剩余推力法是国内学者提出的一种简单实用且有较高精度极限平衡法,已被纳入国家规范。针对目前剩余推力法条间力假设简单,只考虑了力的平衡而忽略力矩平衡的缺点,通过Spencer法迭代构造了严格剩余推力法边坡临界滑动面搜索优化的模型,并结合蚁群算法搜索出了最大的剩余推力相应的临界滑动面。该模型具有精度高,收敛快的特点。最后给出的两个算例与传统的蚁群算法直接搜索安全系数最小得到的结果做了比较,表明了本文方法的正确性。 展开更多
关键词 蚁群算法 严格剩余推力 临界滑动面搜索
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非均质边坡光滑化处理及临界滑动面搜索 被引量:2
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作者 兰睿 刘唐志 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第6期95-98,122,共5页
实际公路边坡工程绝大多数属于非均质边坡,使得边坡内部应力场的间断,无法使用经典的带梯度信息的优化算法进行滑动面搜索。在基于整体分析法的均质边坡滑动面搜索的理论基础上,提出了一种边坡材料参数光滑化处理方法,并成功将其扩展到... 实际公路边坡工程绝大多数属于非均质边坡,使得边坡内部应力场的间断,无法使用经典的带梯度信息的优化算法进行滑动面搜索。在基于整体分析法的均质边坡滑动面搜索的理论基础上,提出了一种边坡材料参数光滑化处理方法,并成功将其扩展到非均质边坡。该方法将安全系数和潜在滑面上离散点的纵坐标均视为独立变量,安全系数的大小作为目标函数,约束条件是3个力矩平衡方程和其它一些必要性条件,相对于传统的极限平衡结合智能优化算法,该方法有着更高的收敛效率。2个典型非均质边坡算例结果表明:该方法与其他极限平衡法搜得的滑动面较为一致,说明了方法的可靠性。 展开更多
关键词 非均质边坡 整体分析法 光滑化处理 临界滑动面搜索
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基于智能单粒子算法的楔体最危险滑动面搜索
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作者 汪淑芬 张明瑞 +1 位作者 汪岩松 马克刚 《人民长江》 北大核心 2014年第13期44-48,共5页
在岩质挖方边坡稳定性分析中,由于实际的地质结构面产状通常具有离散性且分布范围不确定,导致楔体的确定存在偶然性。以往多通过寻找每组结构面的优势产状进行楔体滑动稳定分析,该方法不能全面考虑所有可能形成的随机楔体组合,当优势产... 在岩质挖方边坡稳定性分析中,由于实际的地质结构面产状通常具有离散性且分布范围不确定,导致楔体的确定存在偶然性。以往多通过寻找每组结构面的优势产状进行楔体滑动稳定分析,该方法不能全面考虑所有可能形成的随机楔体组合,当优势产状组合形成的楔体安全系数与最危险滑动面组合的楔体安全系数相差较大时,可能会使边坡设计方案偏于不安全。提出了一种新的楔体稳定性优化分析方法,该法采用智能单粒子算法(ISPO)来搜索具有最小安全系数的楔体及其滑动面组合。通过与其他方法的对比,说明提出的方法具有更好的稳定性和更快的收敛速度。 展开更多
关键词 边坡工程 岩质边坡 智能单粒子算法 楔体滑动 临界滑动面搜索
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Search for circular and noncircular critical slip surfaces in slope stability analysis by hybrid genetic algorithm 被引量:8
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作者 朱剑锋 陈昌富 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第1期387-397,共11页
A local improvement procedure based on tabu search(TS) was incorporated into a basic genetic algorithm(GA) and a global optimal algorithm,i.e.,hybrid genetic algorithm(HGA) approach was used to search the circular and... A local improvement procedure based on tabu search(TS) was incorporated into a basic genetic algorithm(GA) and a global optimal algorithm,i.e.,hybrid genetic algorithm(HGA) approach was used to search the circular and noncircular slip surfaces associated with their minimum safety factors.The slope safety factors of circular and noncircular critical slip surfaces were calculated by the simplified Bishop method and an improved Morgenstern-Price method which can be conveniently programmed,respectively.Comparisons with other methods were made which indicate the high efficiency and accuracy of the HGA approach.The HGA approach was used to calculate one case example and the results demonstrated its applicability to practical engineering. 展开更多
关键词 SLOPE STABILITY genetic algorithm tabu search algorithm safety factor
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