小生境遺傳算法軟土地基上加筋路堤穩(wěn)定性

探討軟弱土(φ≠0)地基加筋路堤穩(wěn)定性分析方法。針對(duì)傳統(tǒng)分析方法因?qū)咏畈牧系募咏钭饔霉烙?jì)不足,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果過(guò)于保守問(wèn)題,文中在充分考慮加筋體的加筋作用下,提出了加筋路堤穩(wěn)定性分析新的改進(jìn)分析計(jì)算方法,并同時(shí)提出采用演化算法搜索臨界滑動(dòng)面和最小安全系數(shù)。算例計(jì)算結(jié)果表明,提出的加筋路堤穩(wěn)定性分析方法與工程實(shí)際情況吻合較好,而且混合演化算法能有效地搜索到路堤所有的臨界滑動(dòng)面。

模袋砂圍堤存在模袋與模袋之間及砂與模袋之間的摩擦，并具有模袋橫縱向拉力相異的特點(diǎn)，為此，在三維有限元方法和試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)模袋砂圍堤的穩(wěn)定性及其影響因素進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)果表明：模袋砂圍堤整體安全系數(shù)隨著土工織物---模袋抗拉強(qiáng)度及袋內(nèi)填充土體強(qiáng)度參數(shù)的增大顯著增加；隨著模袋充填厚度增大，圍堰整體安全系數(shù)迅速降低并趨于穩(wěn)定。

軟土地基上堤防穩(wěn)定性研究——完成了2組土工離心模型試驗(yàn)，分別研究了淮河入海水道軟土段堤防在竣工期和水位驟降期的穩(wěn)定性及其破壞機(jī)理。由于無(wú)法從原型取到大尺寸具有代表性的原狀土試樣，因此，將取自原型地基土層和堤身土體的擾動(dòng)土樣重塑后制備成軟基和堤...

為掌握有限元法與極限平衡法分析邊坡穩(wěn)定性之間的關(guān)系,結(jié)合滬通鐵路某典型工點(diǎn),借助geostudio數(shù)值模擬軟件,使用這兩種方法對(duì)鐵路路堤邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了對(duì)比分析,進(jìn)一步用有限元法模擬水泥攪拌樁加固路基后的穩(wěn)定性.結(jié)果表明:這兩種方法得到的安全系數(shù)最大相差5％,同時(shí)用極限平衡法得到的結(jié)果是偏于安全的;水泥攪拌樁加固路基,提高了路堤邊坡的穩(wěn)定性,安全系數(shù)由0.855提高到1.581.

針對(duì)某軟土地基工程滑塌實(shí)例做了分析，指出滑塌的主要原因，提出處理措施，并總結(jié)了公路軟基穩(wěn)定性特點(diǎn)，為類似工程問(wèn)題的處理提供了參考價(jià)值。

非線性優(yōu)化方法主要缺陷在于當(dāng)邊坡土層為非均質(zhì)復(fù)雜條件時(shí),無(wú)法保證搜索到安全系數(shù)的全局最小解,而只能搜索到局部極小解?；谶z傳算法,建立了搜索巖土邊坡穩(wěn)定性分析最小安全系數(shù)和滑移面中心坐標(biāo)與半徑的數(shù)值方法。問(wèn)題的可行解在變量搜索區(qū)間內(nèi)搜索,包括滑弧的圓心坐標(biāo)和半徑。數(shù)值模擬結(jié)果表明,遺傳算法搜索到的邊坡穩(wěn)定最小安全系數(shù)與理論解是一致的。

遺傳算法在土坡整體穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用——邊坡穩(wěn)定性分析的關(guān)鍵是如何確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的位置并計(jì)算與之相對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)。由于傳統(tǒng)的極限平衡分析方法很容易陷入局部極小值而不能找到真正的最危險(xiǎn)滑裂面，因此采用瑞典條分確立土坡分析模型，用遺傳算法搜索土...

針對(duì)成層軟土地基上土堤填筑的穩(wěn)定性分析問(wèn)題,考慮地基土體的不排水抗剪強(qiáng)度既隨土層變化又隨深度任意線性變化,根據(jù)工程實(shí)踐中揭示的堤基深層破壞模式,基于塑性極限分析的上限理論,構(gòu)建滿足運(yùn)動(dòng)許可的對(duì)數(shù)螺旋線與圓弧組合的轉(zhuǎn)動(dòng)破壞機(jī)制,建立了便于快速評(píng)估成層軟土地基上土堤填筑穩(wěn)定性的臨界高度、無(wú)量綱化的穩(wěn)定數(shù)、穩(wěn)定圖、最小安全系數(shù)和臨界滑動(dòng)面的分析計(jì)算方法,并將計(jì)算結(jié)果與2個(gè)土堤失穩(wěn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工程案例的實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.結(jié)果表明,采用本文方法計(jì)算得到的土堤最小安全系數(shù)接近于土堤失穩(wěn)時(shí)的最小安全系數(shù)的理論值1.0,計(jì)算確定的臨界滑動(dòng)面也與實(shí)測(cè)的臨界滑動(dòng)面比較接近,從而驗(yàn)證了本文方法的適用性.

湖積軟土地基上尾礦壩的穩(wěn)定性分析——塑料排水板法在軟土地基處理工程中應(yīng)用廣泛，本文工程中的湖積軟土地基采用此法處理，施工速度快，投資小，據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，加固地基效果顯著。同時(shí)，以畢肖普簡(jiǎn)化法原理為基礎(chǔ)，運(yùn)用fortran語(yǔ)言編寫程序來(lái)分析尾礦壩的整...

塑料排水板法在軟土地基處理工程中應(yīng)用廣泛,本文工程中的湖積軟土地基采用此法處理,施工速度快,投資小,據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,加固地基效果顯著。同時(shí),以畢肖普簡(jiǎn)化法原理為基礎(chǔ),運(yùn)用fortran語(yǔ)言編寫程序來(lái)分析尾礦壩的整體穩(wěn)定性。

基于小生境遺傳算法的離散變量結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)——小生境技術(shù)的引入，提高了遺傳算法處理多峰函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題的能力。提出了基于隔離機(jī)制的白適應(yīng)小生境技術(shù)，隔離小生境技術(shù)具有生物學(xué)基礎(chǔ)，不僅能夠有效地保證群體中解的多樣性，而且具有很強(qiáng)的引導(dǎo)進(jìn)化能力，針對(duì)簡(jiǎn)...

提出一種基于小生境免疫遺傳算法的多級(jí)序列優(yōu)化方法,并解決硅鋼片優(yōu)化排樣問(wèn)題。以免疫算法為基礎(chǔ),通過(guò)遺傳算法進(jìn)化抗體群,利用小生境技術(shù)保持抗體群的多樣性。遺傳算子和免疫記憶策略加快了優(yōu)良個(gè)體的產(chǎn)生,提高了算法的收斂速度。共享機(jī)制和克隆抑制策略提高了算法的全局搜索能力,有效地避免早熟收斂現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)排樣結(jié)果表明,該算法是有效、可行的。

長(zhǎng)江口某一吹填工程,利用土工管袋充填粉細(xì)砂技術(shù),成功地在軟土地基上修筑了圍堤。眾所周知,在軟弱地基上修筑圍堤,施工期間圍堤的穩(wěn)定性直接決定著堤防工程的成敗,因此,對(duì)軟土地基上土工管袋圍堤的穩(wěn)定性進(jìn)行研究十分重要;但由于土工管袋的加筋作用,使得圍堤的穩(wěn)定性分析相當(dāng)復(fù)雜,現(xiàn)有規(guī)范推薦的計(jì)算方法由于復(fù)雜繁難而不易被工程技術(shù)人員所接受,嚴(yán)重地限制了土工管袋圍堤在水利工程上的廣泛應(yīng)用。鑒于此,提出利用袋裝砂的擬凝聚力進(jìn)行袋裝砂圍堤的穩(wěn)定性分析方法。該方法不僅減少了計(jì)算工作量,而且易被工程技術(shù)人員所接受。計(jì)算結(jié)果表明該計(jì)算方法符合工程實(shí)際。

路基敷設(shè)于天然地基上,自身荷載較大,要求地基應(yīng)具有足夠的承載能力,以保持地基穩(wěn)定.而軟土地基其自身的工程性質(zhì)差,填土后受壓可能產(chǎn)生測(cè)向滑動(dòng),或有較大的沉降,從而導(dǎo)致路基路面的破壞,一般要求采取適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定措施.軟土地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算是近年來(lái)高速公路設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),本文詳細(xì)闡述了軟土地基路基穩(wěn)定性驗(yàn)算的幾種方法:總應(yīng)力法、有效固結(jié)應(yīng)力法、有效應(yīng)力法等.

路基敷設(shè)于天然地基上,自身荷載較大,要求地基應(yīng)具有足夠的承載能力,以保持地基穩(wěn)定.而軟土地基其自身的工程性質(zhì)差,填土后受壓可能產(chǎn)生測(cè)向滑動(dòng),或有較大的沉降,從而導(dǎo)致路基路面的破壞,一般要求采取適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定措施.軟土地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算是近年來(lái)高速公路設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),本文詳細(xì)闡述了軟土地基路基穩(wěn)定性驗(yàn)算的幾種方法:總應(yīng)力法、有效固結(jié)應(yīng)力法、有效應(yīng)力法等.

介紹了廣義gibson地基上的路堤穩(wěn)定性數(shù)值計(jì)算方法,通過(guò)大型有限元軟件abaqus對(duì)其進(jìn)行了分析,提出了廣義gib-son強(qiáng)度折減數(shù)值計(jì)算在abaqus中的實(shí)現(xiàn)途徑,并對(duì)地基非均質(zhì)性系數(shù)m取不同值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分析,得到該地基上的路堤邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的變化規(guī)律,其分析結(jié)果對(duì)路堤邊坡的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

從自界高度的計(jì)算、有效固結(jié)應(yīng)力法兩個(gè)方面對(duì)軟土地基的路基穩(wěn)定性分析。

介紹了軟土地基上路堤穩(wěn)定分析的基本理論,分析了軟土地基變形的一般規(guī)律,對(duì)軟土地基上路堤的設(shè)計(jì)與施工具有一定的參考價(jià)值。

介紹了軟土地基上路堤穩(wěn)定分析的基本理論,分析了軟土地基變形的一般規(guī)律,對(duì)軟土地基上路堤的設(shè)計(jì)與施工具有一定的參考價(jià)值。

由于加筋復(fù)合路堤分析中難以直觀看到筋材的參數(shù)改變對(duì)整個(gè)工程的穩(wěn)定性貢獻(xiàn),為了更加深入了解土工格室加筋的效果,設(shè)計(jì)用有限元分析軟件結(jié)合強(qiáng)度折減法（strengthreductionmethod,srm）對(duì)一個(gè)二級(jí)公路路堤進(jìn)行數(shù)值計(jì)算.首先,對(duì)三維建模的不加筋路堤進(jìn)行srm計(jì)算,再用極限平衡方法驗(yàn)證,兩種方法得到的結(jié)論吻合.這表明更接近實(shí)際情況的三維路堤邊坡建模分析方法適合在復(fù)雜的加筋工況中使用.然后,用此方法分析了鋪設(shè)土工格室后的路堤穩(wěn)定性,通過(guò)改變土工格室的焊距、埋深、高度、鋪設(shè)層數(shù)來(lái)探究材料參數(shù)因素與邊坡安全系數(shù)之間的規(guī)律.結(jié)果表明,土工格室材料可以起到提高路堤整體穩(wěn)定性的作用,其中焊距較小、高度較高的土工格室的加筋效果較明顯;多層加筋的路堤被破壞時(shí)會(huì)形成多弧段的破裂面.

針對(duì)軟土地基上加筋土路堤的工程特點(diǎn),采用強(qiáng)度折減聯(lián)合有限差分的方法,從安全系數(shù)和潛在滑動(dòng)面兩個(gè)方面入手,得出了軟土地基上加筋土路堤不同時(shí)刻的穩(wěn)定特性,并分析了加筋層數(shù)、填料內(nèi)摩擦角及地基模量等參數(shù)對(duì)穩(wěn)定的敏感性。研究結(jié)果表明,軟土地基上加筋土路堤不同時(shí)刻的穩(wěn)定特性不同,增大筋材層數(shù)、填料的內(nèi)摩擦角及地基模量,軟土地基上加筋土路堤的穩(wěn)定性有所增加,但超過(guò)一定階段后,其增加程度不再明顯。研究成果對(duì)軟土地基上加筋土路堤的實(shí)際工程應(yīng)用有一定的參考作用。

基于圓弧滑動(dòng)面假定,提出了一種用自適應(yīng)遺傳算法搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面及其對(duì)應(yīng)的最小安全系數(shù)的新方法。該方法是一種改進(jìn)的遺傳算法,采用自適應(yīng)求取適值、動(dòng)態(tài)調(diào)整交叉率和變異率、自適應(yīng)區(qū)間收縮。自適應(yīng)遺傳算法有效克服了傳統(tǒng)方法易陷入局部極小的缺陷,提高了算法的搜索效率、精度和穩(wěn)定性。