[發(fā)明專利]一種非圓弧滑面的模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310725716.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN103761571A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周圓兀;劉娥珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06N3/12
• 分類號(hào): G06N3/12;G06F19/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非圓弧滑面的模擬方法。?

背景技術(shù)

目前，在巖土工程中，邊坡穩(wěn)定性分析是一個(gè)吸引眾多研究者的非常經(jīng)典且流行的研究課題。它主要有條分法和數(shù)值分析法等。盡管數(shù)值分析法，包括有限差分法、有限單元法、離散單元法、拉格朗日元法、非連續(xù)變形分析方法、流形元法和幾種半解析元法等，在這一領(lǐng)域的應(yīng)用有很大進(jìn)展，但由于需要參數(shù)相對(duì)經(jīng)典的條分法較多，并且這些參數(shù)在實(shí)際中難以準(zhǔn)確確定，以致于難以完全替代條分法。在建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB?50330－2002)中也推薦條分法。邊坡穩(wěn)定性分析的關(guān)鍵是如何確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，通過土體的變形位移場(chǎng)來確定邊坡最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上的安全系數(shù)與傳統(tǒng)方法計(jì)算結(jié)果比較接近。對(duì)于最危險(xiǎn)圓弧滑面，有研究者采用模擬退火、遺傳算法、單純形法、負(fù)梯度法、DFP?(Davidson-Fletcher-Powell)法等進(jìn)行搜索，對(duì)最危險(xiǎn)非圓弧滑動(dòng)面，有采用和聲算法、蟻群算法、遺傳算法、粒子群算法、蒙特卡羅法、Leap-frog算法搜索。除了搜索算法、最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的搜索需要和模擬滑動(dòng)面策略結(jié)合才能提高效率?。圓弧滑動(dòng)面比非圓弧滑動(dòng)面的計(jì)算簡(jiǎn)單，搜索起來也容易得多，但實(shí)際滑面很多不能用圓弧滑面近似，所以非圓弧滑面研究仍很重要。遺傳算法是一種模擬生物進(jìn)化的智能算法，有可以跳出局部極值，容易編程等優(yōu)點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種非圓弧滑面的模擬方法。?

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種非圓弧滑面的模擬方法，采用的遺傳算法計(jì)算過程如下：?

第1步：選擇目標(biāo)函數(shù)為安全系數(shù)，即適應(yīng)值，確定變量定義域，采用實(shí)數(shù)編碼；

第2步：隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)規(guī)模為?200的種群；

第3步：對(duì)被選擇進(jìn)入匹配池中的個(gè)體進(jìn)行交叉操作，交叉概率為0.9，采用均勻算術(shù)交叉，加入種群；

第4步：以小概率0.1在種群中選擇個(gè)體進(jìn)行變異操作加入種群?；

第5步：計(jì)算每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)值；

第6步：根據(jù)適應(yīng)值，從原種群中選擇200個(gè)個(gè)體形成新種群，采用錦標(biāo)賽選擇算子；

第7步：檢查結(jié)束條件，若滿足則算法結(jié)束，當(dāng)前種群中適應(yīng)值最好的個(gè)體即為所求；否則轉(zhuǎn)第3步。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出的新的模擬方法采用水平不等距離的6條線段連接而成，比水平等距更接近實(shí)際。?

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種非圓弧滑面的模擬方法，采用的遺傳算法計(jì)算過程如下：?

第1步：選擇目標(biāo)函數(shù)為安全系數(shù)，即適應(yīng)值，確定變量定義域，采用實(shí)數(shù)編碼；

第2步：隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)規(guī)模為?200（即該種群中含有200個(gè)可能解）的種群。

第3步：對(duì)被選擇進(jìn)入匹配池中的個(gè)體進(jìn)行交叉操作，交叉概率為0.9，采用均勻算術(shù)交叉，加入種群；?

第4步：以小概率0.1在種群中選擇個(gè)體進(jìn)行變異操作加入種群?；

第5步：計(jì)算每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)值；

第6步：根據(jù)適應(yīng)值，從原種群中選擇200個(gè)個(gè)體形成新種群，采用錦標(biāo)賽選擇算子；

第7步：檢查結(jié)束條件，若滿足則算法結(jié)束，當(dāng)前種群中適應(yīng)值最好的個(gè)體即為所求；否則轉(zhuǎn)第3步。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。?