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一种搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法及系统技术方案

技术编号:40969000 阅读:25 留言:0更新日期:2024-04-18 20:50
本发明专利技术提供一种搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法及系统,涉及土木工程和地质工程技术领域,该方法包括根据边坡工程建立边坡分析模型;采用Visual Fortran语言编写ABAQUS UMAT子程序建立统一强度准则材料模型;基于所述统一强度准则材料模型,获得离散点上的正应力值、剪应力值;根据获得离散点上的正应力值、剪应力值、最大最小主应力值,基于统一强度准则定义安全系数;构造蚁群优化算法搜索临界滑动场,得到边坡临界滑动场和安全系数。本发明专利技术方法可以充分考虑各种边坡的形状,基于有限元极限平衡法、蚁群优化算法搜索边坡临界滑动面,且考虑了土体的中间主应力影响,所得结果较基于Mohr‑Coulomb准则更为合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木工程和地质工程,尤其涉及一种搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法及系统


技术介绍

1、公路、铁路建设、港口工程、城市地下空间工程建设常常会面临边坡工程问题,边坡稳定性对这些工程的安全至关重要。常用的边坡稳定性分析方法有极限平衡法和强度折减法。

2、极限平衡法通常采用条分法,包括普通条分法、简化毕肖普法、spencer法、morgenstern-price法、sarma法、morgenstern-chen法等。这些方法通过假定条块间作用力的方向,基于条块力平衡法或力矩平衡法来求解全部未知量,并获得土坡安全系数。然而,这种方法的关键在于临界滑动面的确定,这通常需要基于各种搜索策略优化方法,如遗传算法、和声算法等。

3、在土体稳定性分析中,通常采用mohr-coulomb强度准则为基础。然而,这种方法的主要缺点是不能考虑中主应力效应的影响,这可能导致稳定性系数偏于保守。

4、目前,边坡稳定性分析方法以条分解析法和数值法为主。解析法普遍应用简化的条块间作用力和滑坡形状假设,该方法不能描述土体之间的变形协调条件。数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述根据边坡工程建立边坡分析模型的方法:

3.根据权利要求1所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述根据获得离散点上的正应力值、剪应力值、最大最小主应力值,基于统一强度准则定义安全系数的方法,具体包括:

4.根据权利要求1所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述利用蚁群优化算法计算每个蚂蚁i爬行经历的滑动面A(i)对应的安全系数Fs(i),最终得到边坡临界滑动场和安全系数的方法,具体包括:<...

【技术特征摘要】

1.一种搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述根据边坡工程建立边坡分析模型的方法:

3.根据权利要求1所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述根据获得离散点上的正应力值、剪应力值、最大最小主应力值,基于统一强度准则定义安全系数的方法,具体包括:

4.根据权利要求1所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述利用蚁群优化算法计算每个蚂蚁i爬行经历的滑动面a(i)对应的安全系数fs(i),最终得到边坡临界滑动场和安全系数的方法,具体包括:

5.根据权利要求4所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述状态点转移概率计算公式为:

6.根据权利要求4所述的搜索边坡临界滑动面的蚁群优化方法,其特征在于,所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员:周太全
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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