遺傳算法在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用.pdf

1、邊坡穩(wěn)定設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,邊坡設(shè)計(jì)合理與否直接決定著邊坡的穩(wěn)定性.具體設(shè)計(jì)過(guò)程中需根據(jù)公路等級(jí)、降雨強(qiáng)度、地下水、地形、土質(zhì)、材料來(lái)源等情況綜合考慮,因地制宜地選擇實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀的工程措施.以確保公路的穩(wěn)定和高速行車安全.該文回顧了邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的歷史,對(duì)各種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了分析比較.剖析了以往用于邊坡臨界滑動(dòng)面搜索的各種優(yōu)化方法存在的缺陷.由于邊坡工程中存在著大量隨機(jī)性、模糊性等不確定因素,傳統(tǒng)的一些分析、評(píng)價(jià)方法難

2、以滿足日趨復(fù)雜的工程分析與設(shè)計(jì)要求.該文將遺傳算法用于邊坡工程的穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)中,根據(jù)遺傳算法(Genetic Algorithms)的概念,討論了遺傳算法的基本原理和方法.提出了一種全新的分析設(shè)計(jì)思路和理念,得到了一些新穎而又有效的邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)方法,并成功的應(yīng)用到算例中.該文的主要工作有:1.建立了邊坡穩(wěn)定性分析(圓弧滑動(dòng)面或任意形狀滑動(dòng)面)的一整套數(shù)學(xué)模型,該模型不因外界條件、邊坡穩(wěn)定性計(jì)算原理的改變而變化,具有普遍的

3、適用性.2.針對(duì)圓弧形滑動(dòng)面法,采用嵌套式的遺傳算法分別對(duì)滑動(dòng)圓弧的圓心、半徑進(jìn)行遺傳進(jìn)化搜索,基于簡(jiǎn)化Bishop原理進(jìn)行穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算,成功的編制了程序.和傳統(tǒng)的優(yōu)化算法相比,該方法對(duì)于邊坡的幾何形狀、邊界條件、外界條件的要求更小,有著較為廣泛的實(shí)用性.該法可用于對(duì)邊坡的進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和穩(wěn)定設(shè)計(jì).3.推導(dǎo)出了滑動(dòng)面為任意現(xiàn)狀,邊坡體內(nèi)作用有各種荷載且滿足力平衡條件下的邊坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式(在進(jìn)行條分計(jì)算時(shí),假定條間僅有水平方向作用力