挡土墙库仑土压力的遗传算法求解分析

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 1170-1174.

挡土墙库仑土压力的遗传算法求解分析

赵同彬^{1, 3}，谭云亮^{1, 3}，王虹²，孙振武^{1, 3}，肖亚勋²

1. 山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室，青岛 266510；2. 山东科技大学研究生教育学院，青岛 266510； 3. 山东科技大学资源与环境工程学院，青岛 266510

收稿日期:2007-10-15 出版日期:2009-04-10 发布日期:2011-01-30
作者简介:赵同彬，男，1975年生，硕士，讲师，从事岩土力学及采矿工程方面的研究。
基金资助:
山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室开放基金项目（No. MDPC0811）；国家自然科学基金（No. 5067063）；山东省教育厅科技计划项目（No. J06N04）。

Analytical solution of Coulomb earth pressure on retaining wall by genetic algorithm

ZHAO Tong-bin ^{1, 3}，TAN Yun-liang ^{1, 3}，WANG Hong²，SUN Zhen-wu ^{1, 3}，XIAO Ya-xun²

1. Key Laboratory of Mine Disaster Prevention and Control, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China; 2. Graduate College, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China; 3. College of Resources and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China

Received:2007-10-15 Online:2009-04-10 Published:2011-01-30

摘要/Abstract

摘要：

在对破裂面上滑动土体静力极限平衡分析的基础上，建立了基于优化方法求解无黏性土、黏性土库仑土压力的自变量取值区间和目标函数模型，并采用遗传进化方法进行了实例求解分析。研究结果表明，遗传算法在计算挡土墙库仑主动土压力的过程中，收敛速度快、用时短，并具有较高的计算精度。算例1中5组无黏性土挡土墙的主动土压力的计算结果与经典库仑解析解非常接近，平均误差为1.748 %，平均进化代数为15代。算例2中8组黏性土挡土墙的主动土压力计算结果与文献的解答非常吻合，平均误差仅为0.017 %，平均进化代数为17.125代。遗传算法具有良好的适应性和强大的搜索性能，非常适合求解岩土工程优化问题。

关键词: 库仑土压力, 遗传算法, 优化求解, 目标函数

Abstract:

Based on the static limit equilibrium analyses of sliding soil mass on rupture, the range of variable and the model of objective function are built to calculate the Coulomb earth pressure of cohesionless soil and cohesive soil by optimization method, and the genetic evolutionary method is used to carry out an example analytical solution. The results indicate that the genetic algorithm increases the convergence speed, shortens time and has high calculation precision in the process of calculating Coulomb active earth pressure on retaining wall. The numerical results of cohesionless soil active earth pressure on retaining wall about 5 groups from example 1 are very closer to the classical Coulomb solutions; the average error is 1.748 % and the average number of generation is 15. The numerical results of cohesive soil active earth pressure on retaining wall about 8 groups from example 2 also match well with the documents’ solutions; the average error is only 0.017 %; and the average number of generation is 17.125. The genetic algorithm is very suitable for solving optimization problem of geotechnical engineering because of its good adaptability and strong search performance.

Key words: Coulomb earth pressure, genetic algorithm, optimization, objective function

中图分类号:

TU 411.2

赵同彬，谭云亮，王虹，孙振武，肖亚勋. 挡土墙库仑土压力的遗传算法求解分析[J]. , 2009, 30(4): 1170-1174.

ZHAO Tong-bin，TAN Yun-liang，WANG Hong，SUN Zhen-wu，XIAO Ya-xun. Analytical solution of Coulomb earth pressure on retaining wall by genetic algorithm[J]. , 2009, 30(4): 1170-1174.

参考文献

相关文章 15

[1]	崔学杰, 晏鄂川, 陈武. 基于改进遗传算法的岩体结构面产状聚类分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 374-380.
[2]	王伟, 陈国庆, 郑水全, 张广泽, 王栋, . 考虑张拉-剪切渐进破坏的边坡矢量和法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 468-476.
[3]	马春辉, 杨杰, 程琳, 李婷, 李雅琦, . 基于量子遗传算法与多输出混合核相关向量机的堆石坝材料参数自适应反演研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2397-2406.
[4]	温树杰，梁超，宋亮亮，刘刚,. 基于最小势能法的三维临界滑裂面搜索方法[J]. , 2018, 39(7): 2708-2714.
[5]	王伟，杨敏，上官士青，. 控制差异沉降的桩筏基础桩径优化分析方法[J]. , 2015, 36(S2): 178-184.
[6]	李忠，杨俊 , . 基于MPGA的复杂应力状态边坡稳定性分析[J]. , 2015, 36(5): 1488-1495.
[7]	李宁，王李管，贾明涛，陈建宏，谭正华,. 改进遗传算法和支持向量机的岩体结构面聚类分析[J]. , 2014, 35(S2): 405-411.
[8]	邱道宏，李术才，薛翊国，田昊，闫茂旺，. 基于数字钻进技术和量子遗传-径向基函数神经网络的围岩类别超前识别技术研究[J]. , 2014, 35(7): 2013-2018.
[9]	陈文胜，李苗苗，张永杰，蔡小林. 对库仑土压力理论的若干修正[J]. , 2013, 34(7): 1832-1838.
[10]	林永生，陈胜宏. 基于有限元计算的边坡三维滑裂面搜索[J]. , 2013, 34(4): 1191-1196.
[11]	袁文华. 人工冻土黏弹塑性本构参数反分析研究[J]. , 2013, 34(11): 3091-3095.
[12]	李南生，唐博，谈风婕，谢利辉. 基于统一强度理论的土石坝边坡稳定分析遗传算法[J]. , 2013, 34(1): 243-249.
[13]	张乐文，张德永，李术才，邱道宏. 基于粗糙集理论的遗传-RBF神经网络在岩爆预测中的应用[J]. , 2012, 33(S1): 270-276.
[14]	石露，李小春，孙冠华，白冰. 地下矿体采动下的露天采场边坡稳定性研究[J]. , 2012, 33(3): 812-820.
[15]	康永君，杨军，宋二祥. 地震作用下边坡安全系数时程计算及参数研究[J]. , 2011, 32(1): 261-268.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed