基于MPGA的复杂应力状态边坡稳定性分析

发布时间：2019-07-03 15:33

【摘要】：极限平衡法在边坡稳定性分析中处于主导地位,该算法通常建立在一定的假设之上,没有考虑边坡土体的非线性应力-应变关系,不能用于未达到极限状态以及加固后边坡的稳定性分析。为了解决以上问题,将有限元计算与多种群遗传算法(MPGA)相结合,建立一种基于MPGA的复杂应力状态边坡稳定性分析通用模型,通过数值应力场求解安全系数,并为多种群遗传算法构建适应度函数;再利用多种群遗传算法为安全系数的计算提供滑移面。为了保证分析的高效、合理,根据滑移面发展趋势,动态产生初始滑移面,并增加一个滑移面约束条件。最后,通过均质边坡和软弱夹层边坡两个典型算例分析验证了该方法的合理性;通过分析土钉加固的软弱夹层边坡,证明了该方法可用于加固等复杂应力状态边坡的稳定性分析。
[Abstract]:The limit equilibrium method is dominant in slope stability analysis. The algorithm is usually based on certain assumptions, does not consider the nonlinear stress-strain relationship of slope soil, and can not be used in the stability analysis of slope after failure to reach the limit state and after reinforcement. In order to solve the above problems, a general model of slope stability analysis based on MPGA is established by combining finite element calculation with multi-group genetic algorithm (MPGA). The safety factor is solved by numerical stress field, and the fitness function is constructed for multi-population genetic algorithm, and then the multi-population genetic algorithm is used to provide slip surface for the calculation of safety factor. In order to ensure the high efficiency and reasonableness of the analysis, according to the development trend of the slip surface, the initial slip surface is generated dynamically, and a constraint condition of the slip surface is added. Finally, the rationality of the method is verified by two typical examples of homogeneous slope and weak interlayer slope, and it is proved that the method can be used for stability analysis of slope with complex stress state such as reinforcement by analyzing the soft interlayer slope strengthened by soil nailing.
【作者单位】： 兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心;
【基金】：国家科技部支撑计划项目(No.2011BAK12B07) 甘肃省自然科学基金(No.1107RJYA276)
【分类号】：TU43

【参考文献】

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本文编号：2509493