基于最大剪应变增量的边坡潜在滑动面搜索

滑动面位置和形状的判断是影响边坡地基稳定性分析合理性的主要因素,合理地确定滑动面的位置和形状是边坡地基稳定性分析首先要解决的问题。由岩土工程常用的Mohr-Coulomb度理论可知,岩土体破坏是由于某一面上的剪应力达到了岩土体的剪切强度,此时剪切面上必然发生较大的剪切变形,因此可以通过搜索最大剪应变增量的位置来确定边坡滑动面。基于以上思路,综合运用有限差分软件FLAC3D和曲线拟合技术,提出基于最大剪应变增量确定边坡地基潜在滑动面的方法。首先,利用有限差分软件FLAC3D计算极限状态时边坡内的应力、应变,在计算剖面中设置一系列的垂线,利用FISH语言编制程序搜索垂线上剪应变增量最大位置的坐标,以获得滑动面上的离散点坐标。然后,通过最小二乘的方法对离散点进行曲线拟合,得到滑动面的形状和位置。通过与极限平衡法的对比分析,验证文中方法的合理性。文中方法的判断标准物理意义明确,简便实用,且克服了对网格的依赖性。

应用模式搜索法寻找最危险滑动圆弧

基于圆弧滑动面的假定，提出了一种运用模式搜索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，突破了传统方法在搜索最危险滑动面时必须划定圆心搜索范围的束缚，从而提高了边坡稳定性分析的可靠性。

边坡矢量和分析法最危险滑面搜索研究

边坡矢量和分析法主要考虑了力的矢量特征,在求得边坡真实的应力情况下,将潜在滑面的总抗滑力矢量与总下滑力矢量在边坡整体下滑趋势方向上投影的比值作为边坡稳定性安全系数。本文首先对边坡矢量和分析法的基本原理和安全系数表达式进行了介绍;然后在此基础上,将指定滑面入口和出口搜索最危险圆弧滑面并对其进行优化处理的方法运用到矢量和分析法最危险滑面的搜索中;最后通过两个算例进行了验证分析。算例的分析结果表明:使用该方法搜索得到的边坡最危险滑面在位置上与极限平衡法中Morgenster-Price法以及强度折减法得到的滑带虽然有一定差别,但得到的边坡稳定性安全系数十分相近,相对误差很小,从而验证了该方法在求取边坡稳定性安全系数中的适用性和准确性。该矢量和分析法最危险滑面搜索方法概念清楚,搜索过程简单,能进一步提高结果的准确性,值得进一步研究和应用。

基于改进遗传算法的地下空区边坡稳定性分析

以边坡稳定性计算的非圆弧滑动面条分法为基础,提出一种改进的遗传算法。在无需对边坡最危险滑动面的几何形状进行假设的前提下,自由搜索最危险滑动面及其对应的最小安全系数。通过工程实例,将改进方法与其他方法进行对比分析,结果表明:该方法不仅准确可靠,而且总能搜索到全局最优解。该实例也表明:在其他条件不变的情况下,地下空区是导致边坡失稳的主要因素。

模式搜索法在边坡稳定性分析中的应用

基于圆弧滑动面的假定,提出了一种运用模式搜索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,突破了传统方法在搜索最危险滑动面时必须划定圆心搜索范围的束缚,从而提高了边坡稳定性分析的可靠性.

岩体边坡滑裂面随机搜索机理与工程应用——以黄河小浪底水库进口高边坡泻洪、发电、引水建筑物进口高边坡为例

本文运用随机搜索和破坏概率相结合的技术方法 ,以黄河小浪底水库进口高边坡引水建筑物咽喉工程为例 ,进行了滑动面的随机搜索和边坡的破坏概率分析 ,给出了不同条件下最危险滑面的最低位置和倾角以及边坡破坏概率最大时的荷载组合形式 ,指出 1:0 .2的台阶坡设计优于直立坡的设计。同时 ,为边坡加固的锚固长度和范围的确定提供了合理依据。

一种自由搜索边坡最危险滑动面的新方法

以边坡稳定性计算的Janbu条分法为基础,提出一种改进的遗传算法(MIGA),在无需对边坡滑动面形状进行假设的前提下能自由搜索最危险滑动面并计算其安全系数。MIGA法模拟了生物进化的过程,克服了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,且具有比简单遗传算法(SGA)更高的搜索效率。在工程实例中,通过与其他方法进行对比分析,用MIGA法计算得到的安全系数最小,且搜索到的最危险滑动面最接近实际情况,证明了该方法的优越性。

土体最危险破坏面确定方法

本文根据土体的摩尔库伦强度理论，提出了土中点的稳定系数及土体整体稳定的评判新方法，并从理论上证明了土体最危险破坏面的确定方法。该方法能结合土体的应力分析结果进行土体稳定性分析，可用于分析地基承载力和边坡稳定等土体稳定性问题。对地基承载力的分析结果表明：该方法的计算结果与规范中承载力推荐值很接近，从而验证该方法的实用性和正确性。

电力系统连锁故障快速风险评估模型研究

为了提高电力系统连锁故障风险评估的快速性,解决现有模型难以实现在线应用的问题,提出了一种基于危险支路集的快速评估模型。该模型利用双向搜索算法搜索出开断支路两端点间的前K则最短路径,以确定支路开断后潮流转移的范围;综合考虑支路潮流增量、潮流越限程度两方面因素定义了危险支路判据,以便在前K则最短路径的基础上快速识别易引起连锁故障的支路,确定下一步安全分析的对象。通过上述两步骤缩小了每一故障环节的安全分析范围,提高了整体的风险评估速度。IEEE 39节点系统的仿真实例证明该模型具有较快的风险评估速度以及较高的评估精度,易于实现在线应用。

基于智能单粒子算法的楔体最危险滑动面搜索

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。

考虑中主应力影响的非均质土体主动土压力上限解

本文基于对数螺旋线破坏机构,同时考虑黏聚力随深度变化,推导了墙背倾斜及粗糙情况下的挡土墙主动土压力计算公式。为了更贴近实际情况,考虑了基于统一强度理论土体中主应力对土压力的影响。为了准确计算土压力,把主动土压力计算转化为优化问题进行求解,并引入万有引力算法搜索最危险滑裂面。通过与已有的均质和非均质土层中土压力研究结果对比,发现本文提出的方法更接近传统极限平衡解。最后,深入探讨了土层非均匀性及中主应力对主动土压力的影响,发现土层非均匀性及中主应力对主动土压力有显著影响。

二维边坡最危险滑动面搜索及评价研究

基于有限单元法,提出一种最危险滑动面的自动搜索评价算法,评价边坡安全性:首先在土坡内寻找最危险单元,然后搜寻毗邻最危险单元,往复该过程,即可形成完整滑动面。不需人为假设滑动面形状和位置;算法只需一次搜索即可确定滑动面形状和位置,计算效率高;算法确定的滑动面形状接近圆弧滑动面,计算得到的安全系数与圆弧法接近;自动搜索评价算法具有可行性。

土坡三维最危险滑动面搜索方法

文章基于均质土坡旋转椭球形滑动面的假设,提出了一种用遗传算法确定均质土坡三维最危险滑动面及其对应的最小稳定系数的方法。该方法模拟了生物遗传进化的过程,克服了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。

考虑后缘裂缝影响的均质土坡滑动面形式及搜索研究

根据后缘裂缝均质土坡失稳滑动面特点,提出最速降线形滑动面新形式,并给出相应的潜在滑动面搜索方法,进而设计分析软件,结合算例与圆弧滑动面相应计算结果进行对比.研究结果表明:最速降线在后缘裂缝边坡稳定性分析中,能够与竖向裂缝在相接处相切,更加符合后缘裂缝边坡破坏特征,且具有一定的物理意义;建立的后缘裂缝边坡潜在滑动面搜索模型简单实用,易于编程,仅需移动滑动面顶点位置即可进行搜索,计算量较圆弧呈数量级式减少;利用最速降线搜索得到的潜在滑动面位置、安全系数与圆弧滑动面相应结果十分接近,且随着裂缝深度增加,稳定性安全系数逐渐降低,受裂缝影响最大处始终位于无裂缝时潜在滑动面滑入点附近.