基于改進蟻群算法的邊坡穩(wěn)定分析方法及工程應用.pdf

1、工程中的有限元計算能反映邊坡的變形特征、應力狀態(tài)和破壞機理，但是尚不能給出一個直觀的安全系數；在工程中應用廣泛的剛體極限平衡分析方法，雖然能夠給出直觀的安全系數和危險滑裂面位置，但是在破壞機理研究上有一定的局限，需要發(fā)展一種將有限元計算結果同剛體極限平衡分析方法相結合的邊坡穩(wěn)定評價新方法。本文基于這種思路，引入蟻群算法解決邊坡滑動面的搜索問題，實現危險滑動面的自動搜索，計算最小安全系數。同時將有限元法與之相結合，考慮巖土體材料的非線性應

2、力-應變關系，得到邊坡的實際應力、應變和位移等。具體研究工作如下： 1.研究蟻群算法的實現過程及其應用在邊坡穩(wěn)定分析中搜索潛在滑裂面的可行性。 2.在巖土坡應力場非線性有限元分析結果的基礎上，將蟻群算法與巖土坡穩(wěn)定性有限元分析方法相結合，探討了基于有限元分析得出的巖土坡應力場所對應最小穩(wěn)定安全系數的巖土坡任意形狀臨界滑裂面的螞蟻算法搜索技術。運用Visual Basic語言編制計算程序。 3.應用編制的蟻群算法極

3、限平衡有限元程序，進行了邊坡極限平衡有限元算例分析，對巖土體強度參數做了敏感性分析。在證明了蟻群算法極限平衡有限元算法正確性的同時，得到了安全系數隨內摩擦角、黏聚力、泊松比和彈性模量的變化曲線以及塑性區(qū)與臨界滑裂面的位置關系。 4.根據古水水電站的地質模型，應用蟻群算法極限平衡有限元分析方法，搜索古水水電站進水口高邊坡潛在滑裂面，計算安全系數，并與常規(guī)的剛體極限平衡法的計算結果進行比較，得到了一致的結論，說明了將此種方法應用到復