基于B样条曲线逼近的边坡临界滑动面的混合启发式搜索算法

发布时间：2021-05-15 07:57

　　采用三次均匀B样条函数模拟边坡任意形状滑动面,探讨了B样条曲线的端点处理方法和有效滑动面生成策略。将万有引力算法（GSA）与粒子群算法（PSO）两种启发式算法相融合,同时引入雁阵效应、非线性惯性权重进行改进,提出一种新的混合启发式搜索算法（HHA）。该算法增加了粒子的记忆性与群体信息交流功能,协调了全局和局部寻优能力。数值试验表明:HHA能有效克服GSA易陷入局部最小的不足,具有更好的优化精度、效率与稳定性。结合Morgenstern-Price法,对生成的有效滑动面计算安全系数,并以安全系数为目标函数,采用HHA搜索临界滑动面。4道标准考题分析验证发现:三次均匀B样条曲线能合理逼近任意形状临界滑动面;HHA对临界滑动面的搜索优于GSA,对非均质、含软弱夹层及考虑地震效应的复杂边坡均具有适用性。 

【文章来源】：中外公路. 2019,39(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 引言
2 边坡任意滑动面模拟方法
    2.1 控制点序列与优化变量
    2.2 三次均匀B样条曲线的生成
    2.3 曲线端点的处理
    2.4 滑动面合理性控制
3 混合启发式搜索算法(HHA)
    3.1 混合启发式搜索算法(HHA)思想
    3.2 混合启发式搜索算法(HHA)流程
    3.3 数值试验验证
    3.4 基于HHA的边坡稳定性分析
4 算例验证
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]公路隧道洞口滑坡分析与综合治理[J]. 张鹏元.  中外公路. 2018(01)
[2]改进的万有引力搜索算法在边坡稳定分析中的应用[J]. 蒋建国,谭雅,董立明,汪翠.  岩土工程学报. 2016(03)
[3]土钉墙内部稳定性分析自适应禁忌变异遗传算法[J]. 朱剑锋,陈昌富,徐日庆.  岩土力学. 2010(05)
[4]样条函数模拟土坡滑动面的效率分析[J]. 李亮,王秋生.  岩土工程技术. 2008(03)
[5]基于雁群启示的粒子群优化算法[J]. 刘金洋,郭茂祖,邓超.  计算机科学. 2006(11)
[6]边坡非圆弧临界滑动面的粒子群优化算法[J]. 陈云敏,魏新江,李育超.  岩石力学与工程学报. 2006(07)
[7]边坡稳定分析中组合滑面的构造模型[J]. 张鲁渝,张建民.  岩土工程学报. 2005(08)
[8]混沌扰动启发式蚁群算法及其在边坡非圆弧临界滑动面搜索中的应用[J]. 陈昌富,龚晓南.  岩石力学与工程学报. 2004(20)
[9]边坡可靠性分析分步混合遗传算法[J]. 陈昌富,王贻荪,邹银生.  土木工程学报. 2003(02)
[10]B样条曲线端点的一种处理方法及应用[J]. 刘建国,赵林明.  电脑开发与应用. 1999(04)

硕士论文
[1]基于多因子惯性权重的粒子群优化算法的研究[D]. 张岩.华中科技大学 2013



本文编号：3187266