基于應力場及蟻群算法的邊坡穩(wěn)定分析方法研究.pdf

1、極限平衡法和有限元分析方法是目前進行邊坡穩(wěn)定分析的主要方法,其中有限元法包括有限元強度折減法和滑面應力分析法。極限平衡法假定土體為剛性體,不能考慮土體的真實應力應變關系,同時對條間力的一些假定使得坡體受力分析不夠準確;盡管有限元強度折減法克服了極限平衡法的這些缺點,但其也僅僅是假定邊坡處于某一極限平衡狀態(tài)進行受力分析得出邊坡的安全系數(shù)而已,并且對于邊坡失穩(wěn)的判斷標準,學術界至今仍沒有達成統(tǒng)一的認識。
　　 本文在總結(jié)邊坡穩(wěn)定分析

2、方法及最新研究進展的基礎上,引入人工智能算法,對滑面應力分析法做了一定的改進,提高了其計算效率和應用范圍。本文圍繞邊坡穩(wěn)定分析這一問題主要做了如下一些研究工作：⑴闡述目前邊坡穩(wěn)定分析中給定滑裂面上安全系數(shù)的計算方法以及臨界滑裂面的搜索技術,并比較各計算方法之間的差異和優(yōu)缺點。⑵在實際巖土工程中,土體具有復雜的應力應變關系。而目前常用的理想彈塑性模型和非線性彈性模型都不能很好地反映土體的實際本構(gòu)關系。本文在ABAQUS二次開發(fā)平臺的基礎上

3、,選用南水模型作為土體的本構(gòu)模型,并對其進行二次開發(fā)和程序的可靠性驗證。⑶鑒極限平衡法的思想,基于有限元數(shù)值分析給出的應力場計算指定滑裂面上的安全系數(shù),并引入蟻群優(yōu)化算法,搜索邊坡的全局最小安全系數(shù)和臨界滑裂面。同時使用C++語言編寫了完整的基于蟻群優(yōu)化算法的邊坡穩(wěn)定分析程序。⑷將本文研究應用于兩個邊坡實例,并與其他邊坡穩(wěn)定分析方法進行比較,結(jié)果表明:本文方法是可行的,計算程序是可靠的。通過本文的研究,為復雜邊坡的穩(wěn)定性分析提供了一種新