土質(zhì)邊坡穩(wěn)定可靠度分析遺傳算法方法及程序設(shè)計(jì).pdf

1、邊坡工程因其重要性一直以來是巖土工程領(lǐng)域中的一個研究熱點(diǎn)。對邊坡穩(wěn)定進(jìn)行研究分析，找出既經(jīng)濟(jì)且安全的方法具有非常重要的實(shí)踐意義。以巖土體為工程材料的邊坡，其組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造都存在不均勻性，表現(xiàn)出的工程性質(zhì)差異很大，采用基于極限平衡理論的傳統(tǒng)邊坡安全度評價方法一中值安全系數(shù)法難以體現(xiàn)邊坡工程的不確定性，而基于隨機(jī)概率分析的邊坡穩(wěn)定可靠度分析方法，充分考慮巖土體參數(shù)的均值及其變異性，從實(shí)際意義上來說更為合理。把工程設(shè)計(jì)和現(xiàn)有工程的安全評價建立

2、在可靠度分析的基礎(chǔ)上具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是當(dāng)前的發(fā)展趨勢。 由于邊坡系統(tǒng)的復(fù)雜性，其穩(wěn)定性問題及求解可靠指標(biāo)問題多表現(xiàn)為約束優(yōu)化問題，目標(biāo)函數(shù)往往是具有多極值點(diǎn)、非凸性的隱函數(shù)，因此，采用一般的優(yōu)化理論進(jìn)行滑動面搜索時易陷入局部最優(yōu)解，因此不易求解，從而導(dǎo)致了進(jìn)行邊坡穩(wěn)定可靠性分析的程序較少，且大多為商業(yè)軟件，不公開源代碼。這就使得很多后來的研究者不得不自己重新編寫程序進(jìn)行計(jì)算，這個過程是特別費(fèi)時間的，造成了許多重復(fù)的工作，也

3、浪費(fèi)了資源。為此，本文致力于研究邊坡穩(wěn)定可靠性分析的方法及其程序?qū)崿F(xiàn)，希望能給這方面的研究者一些參考意義。 針對以上問題，本文主要對以下內(nèi)容進(jìn)行了研究： (1)分析了當(dāng)前常用的可靠度計(jì)算方法，比較了這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選用遺傳算法計(jì)算可靠度。 (2)分析了簡單遺傳算法(SGA)，針對其存在的缺點(diǎn)與不足，引入加速遺傳算法(AGA)，并對其性能作了比較。計(jì)算結(jié)果表明：加速遺傳算法(AGA)在計(jì)算精度，速度及結(jié)果穩(wěn)定

4、性方面明顯優(yōu)于簡單遺傳算法(SGA)。 (3)在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了用遺傳算法計(jì)算邊坡可靠指標(biāo)并同時搜索最危險滑動面的算法。該算法充分利用了遺傳算法在求復(fù)雜、多峰、非凸性的隱函數(shù)優(yōu)化問題的優(yōu)勢，使得計(jì)算結(jié)果更精確。 (4)以面向?qū)ο蠓椒ň帉懥诉吰路€(wěn)定分析程序。該編程方法更利于程序的理解、應(yīng)用、維護(hù)及源代碼的重利用和擴(kuò)展。程序中對邊坡對象的劃分及實(shí)現(xiàn)為以后這方面的分析提供了參考(例如將邊坡模型分為幾何模型和條塊模型，將