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相遇蚁群算法在边坡非圆弧临界滑动面搜索中的应用研究
被引量:
8
1
作者
高玮
张飞君
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第S1期391-398,共8页
边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定计算中的一个关键问题,其实质为安全系数最小的滑动路径搜索问题,采用效果良好的路径搜索算法——蚁群算法是目前研究的热点。为了克服传统蚁群算法效率低、效果差的缺点,基于蚂蚁正反向搜索相遇形...
边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定计算中的一个关键问题,其实质为安全系数最小的滑动路径搜索问题,采用效果良好的路径搜索算法——蚁群算法是目前研究的热点。为了克服传统蚁群算法效率低、效果差的缺点,基于蚂蚁正反向搜索相遇形成完整路径的原理,提出了一种相遇蚁群算法。将该算法用于边坡非圆弧滑动面搜索问题,提出了一种非圆弧临界滑动面搜索的新方法。通过2个边坡的算例计算及一个水库岸坡的工程应用,验证了新算法的有效性。计算结果表明,相遇蚁群算法无论是整个搜索范围还是从某一点起的搜索范围都要比一般蚁群算法大,所以相遇蚁群算法在搜索边坡临界滑动面时所得到解的多样性也要比一般蚁群算法好,因此,相遇蚁群算法的搜索范围能以较大的概率包含全局最优解,算法最终也能以较大概率搜索到全局最优解。最终,相遇蚁群算法可以在更大的范围内以更快的速度找到边坡的临界滑动面。
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关键词
边坡
非圆弧临界滑动面
搜索
相遇蚁群算法
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职称材料
粒子群优化算法搜索土坡临界非圆弧滑动面
被引量:
3
2
作者
王成华
高文梅
李成
《四川建筑科学研究》
北大核心
2007年第5期79-82,共4页
为了提高土坡稳定性状分析的速度和精度,提出了结合有限元分析结果用粒子群优化算法(PSO)来确定边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的技术方法。这种方法以有限元分析结果为基础,不必假定滑动面的形状,对于软硬差别较大的成层土坡...
为了提高土坡稳定性状分析的速度和精度,提出了结合有限元分析结果用粒子群优化算法(PSO)来确定边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的技术方法。这种方法以有限元分析结果为基础,不必假定滑动面的形状,对于软硬差别较大的成层土坡以及边界条件或受力情况比较复杂的实际土坡工程问题,可以得到合理的结果。通过两个算例,证明了这种方法的可行性。
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关键词
边坡稳定性
粒子群优化
有限元
非圆弧临界滑动面
最小安全系数
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职称材料
基于改进蚁群系统算法与矢量和法的边坡临界滑动面搜索
被引量:
4
3
作者
张朝贤
侯明勋
+1 位作者
孙红
葛修润
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第2期186-191,共6页
边坡临界滑动面的确定是边坡抗滑稳定分析中的关键问题之一。针对基本蚁群算法搜索边坡临界滑动面效率低、效果差的缺点,提出运用蚁群系统算法结合矢量和法来搜索边坡任意形状临界滑动面的位置,并引入蚂蚁分工机制和信息素平滑化机制来...
边坡临界滑动面的确定是边坡抗滑稳定分析中的关键问题之一。针对基本蚁群算法搜索边坡临界滑动面效率低、效果差的缺点,提出运用蚁群系统算法结合矢量和法来搜索边坡任意形状临界滑动面的位置,并引入蚂蚁分工机制和信息素平滑化机制来改进算法的全局寻优性能。通过对澳大利亚计算机应用协会(ACADS)设计的两道经典考题以及一个水库岸坡的分析计算,验证了改进搜索算法的可行性和准确性。计算结果对比分析表明,改进的蚁群系统算法很好地提高了搜索效率,且可以有效地避免算法陷入早熟停滞。
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关键词
边坡
非圆弧临界滑动面
滑
面
搜索
蚁群系统算法
矢量和分析方法
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职称材料
基于交替变量局部梯度法对土质边坡的三维稳定性分析
4
作者
孙树林
王天宇
+2 位作者
刘小芳
余文平
夏银枫
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期759-764,共6页
临界滑动面的获得是土质边坡稳定性分析中一个必要的过程,然而现有分析方法难以保证该临界滑面的准确性,而且部分分析方法在计算过程中会陷入局部最小值陷阱。基于单变量方法和最速梯度法,提出了交替变量局部梯度法,该方法能够突破最优...
临界滑动面的获得是土质边坡稳定性分析中一个必要的过程,然而现有分析方法难以保证该临界滑面的准确性,而且部分分析方法在计算过程中会陷入局部最小值陷阱。基于单变量方法和最速梯度法,提出了交替变量局部梯度法,该方法能够突破最优化方法应用在边坡稳定性分析上的瓶颈。首先,通过斯宾塞极限平衡方法和网格搜索法(或者其他确定临界滑面的方法),获得边坡初始椭球状临界滑面;其次,在该滑面上布置若干节点作为变量,目标函数为安全系数Fs关于空间节点坐标Zi的方程,为了使目标函数快速降低,沿负梯度方向循环优化每个节点,当满足一定精度要求时,即可获得三维土质边坡非圆弧状临界滑动面;最后,通过算例证明该方法可行,计算结果可靠。
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关键词
边坡稳定性
非圆弧临界滑动面
单变量方法
最速梯度法
交替变量局部梯度法
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职称材料
边坡稳定性分析改进的径向移动算法研究
被引量:
7
5
作者
潘卓夫
金亮星
陈文胜
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期2079-2084,共6页
边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定性计算中的一个关键问题,其实质是找到一条安全系数最小的滑动路径。采用新的全局最优化算法——径向移动优化算法搜索路径相对其他算法具有快速、存储空间小、计算简单等优势,但却存在搜索结果不稳...
边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定性计算中的一个关键问题,其实质是找到一条安全系数最小的滑动路径。采用新的全局最优化算法——径向移动优化算法搜索路径相对其他算法具有快速、存储空间小、计算简单等优势,但却存在搜索结果不稳定的现象,为克服这个问题,对其数据结构进行调整,提出了改进的径向移动算法,使路径搜索趋于稳定。搜索到的滑动面路径对应的安全系数采用不平衡推力法进行计算,在可行性分析的基础上,采用二分法对安全系数快速、精确地求解。通过一个水库岸坡的算例计算,验证了改进的径向移动算法用于非圆弧临界滑动面搜索的有效性。又通过分析对比改进的径向移动优化算法和粒子群算法的搜索结果,展示了改进的径向移动算法快速收敛,稳定性高的显著优势。
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关键词
边坡
非圆弧临界滑动面
径向移动优化
不平衡推力法
二分法
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职称材料
题名
相遇蚁群算法在边坡非圆弧临界滑动面搜索中的应用研究
被引量:
8
1
作者
高玮
张飞君
机构
河海大学土木与交通学院
武汉建工(集团)有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第S1期391-398,共8页
基金
国家自然科学基金资助(No.41072233)
文摘
边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定计算中的一个关键问题,其实质为安全系数最小的滑动路径搜索问题,采用效果良好的路径搜索算法——蚁群算法是目前研究的热点。为了克服传统蚁群算法效率低、效果差的缺点,基于蚂蚁正反向搜索相遇形成完整路径的原理,提出了一种相遇蚁群算法。将该算法用于边坡非圆弧滑动面搜索问题,提出了一种非圆弧临界滑动面搜索的新方法。通过2个边坡的算例计算及一个水库岸坡的工程应用,验证了新算法的有效性。计算结果表明,相遇蚁群算法无论是整个搜索范围还是从某一点起的搜索范围都要比一般蚁群算法大,所以相遇蚁群算法在搜索边坡临界滑动面时所得到解的多样性也要比一般蚁群算法好,因此,相遇蚁群算法的搜索范围能以较大的概率包含全局最优解,算法最终也能以较大概率搜索到全局最优解。最终,相遇蚁群算法可以在更大的范围内以更快的速度找到边坡的临界滑动面。
关键词
边坡
非圆弧临界滑动面
搜索
相遇蚁群算法
Keywords
slope
non-circular critical slip surface
search
meeting ant colony algorithm
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
粒子群优化算法搜索土坡临界非圆弧滑动面
被引量:
3
2
作者
王成华
高文梅
李成
机构
天津大学建筑工程学院土木工程系
山东省机械设计研究院
出处
《四川建筑科学研究》
北大核心
2007年第5期79-82,共4页
文摘
为了提高土坡稳定性状分析的速度和精度,提出了结合有限元分析结果用粒子群优化算法(PSO)来确定边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的技术方法。这种方法以有限元分析结果为基础,不必假定滑动面的形状,对于软硬差别较大的成层土坡以及边界条件或受力情况比较复杂的实际土坡工程问题,可以得到合理的结果。通过两个算例,证明了这种方法的可行性。
关键词
边坡稳定性
粒子群优化
有限元
非圆弧临界滑动面
最小安全系数
Keywords
slope stability
particle swarm optimization
FEM
Non-Circle critical slip surface
minimum factor of safety
分类号
TU413 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于改进蚁群系统算法与矢量和法的边坡临界滑动面搜索
被引量:
4
3
作者
张朝贤
侯明勋
孙红
葛修润
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2021年第2期186-191,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(41572255)。
文摘
边坡临界滑动面的确定是边坡抗滑稳定分析中的关键问题之一。针对基本蚁群算法搜索边坡临界滑动面效率低、效果差的缺点,提出运用蚁群系统算法结合矢量和法来搜索边坡任意形状临界滑动面的位置,并引入蚂蚁分工机制和信息素平滑化机制来改进算法的全局寻优性能。通过对澳大利亚计算机应用协会(ACADS)设计的两道经典考题以及一个水库岸坡的分析计算,验证了改进搜索算法的可行性和准确性。计算结果对比分析表明,改进的蚁群系统算法很好地提高了搜索效率,且可以有效地避免算法陷入早熟停滞。
关键词
边坡
非圆弧临界滑动面
滑
面
搜索
蚁群系统算法
矢量和分析方法
Keywords
slope
non-circular critical slip surface
slip surface search
ant colony system
vector sum analysis method
分类号
TV61 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
基于交替变量局部梯度法对土质边坡的三维稳定性分析
4
作者
孙树林
王天宇
刘小芳
余文平
夏银枫
机构
河海大学地球科学与工程学院
河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期759-764,共6页
文摘
临界滑动面的获得是土质边坡稳定性分析中一个必要的过程,然而现有分析方法难以保证该临界滑面的准确性,而且部分分析方法在计算过程中会陷入局部最小值陷阱。基于单变量方法和最速梯度法,提出了交替变量局部梯度法,该方法能够突破最优化方法应用在边坡稳定性分析上的瓶颈。首先,通过斯宾塞极限平衡方法和网格搜索法(或者其他确定临界滑面的方法),获得边坡初始椭球状临界滑面;其次,在该滑面上布置若干节点作为变量,目标函数为安全系数Fs关于空间节点坐标Zi的方程,为了使目标函数快速降低,沿负梯度方向循环优化每个节点,当满足一定精度要求时,即可获得三维土质边坡非圆弧状临界滑动面;最后,通过算例证明该方法可行,计算结果可靠。
关键词
边坡稳定性
非圆弧临界滑动面
单变量方法
最速梯度法
交替变量局部梯度法
Keywords
slope stability
non-spherical critical slip surface
univariate method
steepest descent method
alternating variable local gradient method
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
在线阅读
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职称材料
题名
边坡稳定性分析改进的径向移动算法研究
被引量:
7
5
作者
潘卓夫
金亮星
陈文胜
机构
中南大学土木工程学院
长沙理工大学土木与建筑学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期2079-2084,共6页
基金
国家自然科学基金(No.51279018
No.51378514)
国家科技支撑计划课题(No.2011BAB10B03-02)~~
文摘
边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定性计算中的一个关键问题,其实质是找到一条安全系数最小的滑动路径。采用新的全局最优化算法——径向移动优化算法搜索路径相对其他算法具有快速、存储空间小、计算简单等优势,但却存在搜索结果不稳定的现象,为克服这个问题,对其数据结构进行调整,提出了改进的径向移动算法,使路径搜索趋于稳定。搜索到的滑动面路径对应的安全系数采用不平衡推力法进行计算,在可行性分析的基础上,采用二分法对安全系数快速、精确地求解。通过一个水库岸坡的算例计算,验证了改进的径向移动算法用于非圆弧临界滑动面搜索的有效性。又通过分析对比改进的径向移动优化算法和粒子群算法的搜索结果,展示了改进的径向移动算法快速收敛,稳定性高的显著优势。
关键词
边坡
非圆弧临界滑动面
径向移动优化
不平衡推力法
二分法
Keywords
slope
non-circular critical slip sttrface
radial movement optimization(RMO)
unbalanced thrust method
dichotomy
分类号
TU4 [建筑科学—土工工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
相遇蚁群算法在边坡非圆弧临界滑动面搜索中的应用研究
高玮
张飞君
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
8
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职称材料
2
粒子群优化算法搜索土坡临界非圆弧滑动面
王成华
高文梅
李成
《四川建筑科学研究》
北大核心
2007
3
在线阅读
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职称材料
3
基于改进蚁群系统算法与矢量和法的边坡临界滑动面搜索
张朝贤
侯明勋
孙红
葛修润
《中国农村水利水电》
北大核心
2021
4
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职称材料
4
基于交替变量局部梯度法对土质边坡的三维稳定性分析
孙树林
王天宇
刘小芳
余文平
夏银枫
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
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职称材料
5
边坡稳定性分析改进的径向移动算法研究
潘卓夫
金亮星
陈文胜
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
7
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职称材料
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