基于人工蜂群算法一逐步回归模型的大坝变形监测

在大坝变形监测统计模型研究的基础上,针对传统大坝变形监测回归模型存在的不足,将逐步回归模型与智能优化算法相结合,提出．了一种基于人工蜂群算法一逐步回归分析的大坝变形监控模型。该模型以逐步回归方法为基础,利用相关性分析、多重共线性分析等方法对观测数据进行处理,进而对大坝回归模型的荷载集变量进行筛选和评价,并将改进的人工蜂群算法引入回归模型分析,对荷载集系数进行优化和重新评估。人工蜂群算法是一种新型的群体智能优化方法,具有全局智能性搜索、鲁棒性强等优点,将其引入大坝安全监控建模领域,同时为改进人工蜂群算法的局部搜索性能,引入了单纯形操作算子。实例分析表明,与同类模型相比,所提出模型在一定程度上改善了拟合效果,达到了简化模型、提高拟合精度和增强模型预测能力的目的。     

加筋土边坡临界滑动场

在分析加筋土边坡稳定性时,将加筋材料的作用视为施加于滑面上的等效力,建立了满足力平衡的加筋土边坡安全系数的计算格式;将边坡临界滑动场数值模拟方法进行推广,提出了基于力平衡的加筋土边坡临界滑动场计算方法,可以得到形状任意的临界滑动面及边坡最小安全系数。通过算例,比较加筋前后临界滑动面和安全系数的变化,并探讨了加筋水平间距、强度、长度对加筋土边坡稳定性的影响。     

基于单台加速度记录的混合全局优化HVSR反演场地浅层速度结构

利用水平与竖向谱比（HVSR）方法反演场地速度结构是国际上迅速发展的研究领域.HVSR反演计算实质是一个土层场地模型空间搜索的全局优化问题,当模型搜索空间的复杂程度增大时,目前常用的搜索算法收敛速度慢,计算效率较低.本文实现了一种结合遗传和模拟退火方法优点的混合全局优化HVSR反演算法,通过理论模型和竖向台阵实测数据的检验,表明该算法能获得很好的反演效果,较好地解决了蒙特卡罗方法收敛速度慢,遗传算法收敛早熟和模拟退火算法搜索效率低的问题.本文在此基础上讨论了单台加速度S波记录用于场地速度结构HVSR反演的适用性,为基于单个地震台的地震观测记录反演浅层速度结构提供了一种高效且较为准确的反演方法.     

改进蜂群算法及其在面波频散曲线反演中的应用

应用改进蜂群算法反演面波频散曲线以获得近地表横波速度剖面.蜂群算法属于群智能算法中的一种,灵感来源于蜜蜂群体特定的觅食行为,在该算法的基础上结合粒子群算法中的全局最优解引导思想,同时引入遗传算法中交叉运算操作,即采用基于交叉操作的全局人工蜂群算法对面波频散曲线进行反演研究.改进蜂群算法在继承传统算法精于探索特性的同时,针对其疏于开发的缺陷着重加强了算法对全局的探索能力.使用理论和实测瑞雷波数据,本文研究了改进蜂群算法在推导近地表横波速度分布的有效性和适用性.在反演中,目标函数的收敛性好,改进算法在迭代的过程中能够快速收敛到全局最优;模型参数的概率分布高,即在寻找到全局最优解的同时,能够确保解中每个参数同时达到最优,保证了反演的结果可靠度,使其能有效地应用于瑞雷波频散曲线的反演和解释中.     

用于地球物理反演的均匀设计优化算法

将均匀设计、模拟退火和单纯形方法相结合，提出一种全局优化迭代算法．数值模拟表明，它具有搜索速度快、搜索能力强和不需要求导数的特点，可用于地球物理反演研究．     

用于地球物理反演的均匀设计优化算法

将均匀设计、模拟退火和单纯形方法相结合，提出一种全局优化迭代算法．数值模拟表明，它具有搜索速度快、搜索能力强和不需要求导数的特点，可用于地球物理反演研究．     

改进混合蛙跳算法的CSAMT信号激电信息提取研究

从CSAMT信号中提取激电信息有利于提高频率域电磁法反演与解释的精度.目前的研究多以线性反演方法为主,存在依赖初始模型、易陷入局部极值的问题.针对CSAMT信号IP提取问题的非线性和非凸特征,本文提出了一种基于柯西分布和惯性权重的二阶段最小构造混合蛙跳反演方法来提取IP信息.该方法首先利用柯西算子取代随机算子来提高算法的全局搜索能力,并通过引入混沌震荡惯性权重来均衡进化过程中的个体经验和群体经验,保证算法后期的稳定收敛;然后通过引入第二阶段反演过程来强化极化率对观测数据的影响,同时将正则化参数引入混合蛙跳算法的适应度函数来改善反演的多解性问题;最后利用CPU并行计算加速了算法的模因组搜索过程.反演结果表明,上述方法能够较好地重构地电结构和提取激电信息,在加噪环境下具有较强的鲁棒性.相比其他非线性算法(标准混合蛙跳算法SFLA,差分进化算法DE和粒子群优化算法PSO)的反演结果,本文算法具有更强的全局搜索能力和更高的计算效率,适合对微弱的激电信息进行提取.     

瞬变电磁数据L-PSO反演方法

本文针对粒子群优化算法(PSO)搜索步长短的问题,提出将Lévy flight搜索策略引入其中.利用Lévy flight兼具短距离搜索与偶尔长距离游走的特点,在不降低PSO算法收敛效率的情况下赋予其大步长游走能力,提高了PSO算法搜索全局最优的能力,极大增加了PSO算法飞出局部最优的概率.最后本文将L-PSO算法应用...     

基于混沌微粒群和二维Otsu法的图像快速分割

为了解决二维Otsu法在求取最佳阈值时存在计算量大,及微粒群算法容易陷入局部最优且速度较慢等问题,提出一种将混沌微粒群优化算法和二维Otsu法相结合的图像分割方法。利用混沌微粒群优化算法,实现二维阈值向量的快速全局搜索。实验证明,该算法对复杂图像具有良好的分割效果和较强的实时处理能力。     

基于条分模式的边坡可靠度近似计算方法

通过对边坡稳定分析方法中的条分理论和响应面法的研究,针对边坡可靠性计算往往没有明确的解析表达式,以及稳定性系数计算方法和响应面法（RSM）的特点,将响应面法中的有限元数值模拟以条分模式中的稳定性系数隐式方程的迭代计算方法代替,建立了条分模式下的边坡可靠性计算的极限状态方程,从而形成了一种新的边坡稳定可靠性响应面分析方法。本文提出的改进的响应面法原理简单,计算效率较高并具有一定的精度,适用于对边坡可靠度的近似计算。     

黄土边坡“三维最危险滑裂面”的高效搜索和稳定性评价

本文介绍了作者所开发的一套实用型黄土坡体“三维最危险滑裂面”搜索和稳定性评价软件系统的核心思想,即采用Monte Carlo随机搜索法与遗传算法相结合的优化方法,高效生成一系列接近（或包含）“最危险滑裂面”的三维滑裂面,并以Hungr法所确定的稳定性系数最小为筛选依据,搜索确定任意形态黄土坡体的“三维最危险滑裂面”,进而基于已知的“三维最危险滑裂面”,进一步考虑各种可能的参数变化,进行严密的稳定性分析和评价。     

地震作用下分层土边坡多滑面变形破坏的数值模拟研究

地震引起的滑坡对生命、环境和经济造成了巨大的威胁。目前,对于地震作用下边坡稳定性的研究主要集中在单一滑动面破坏模式,对于具有多个潜在滑动面边坡的地震稳定性研究比较欠缺。基于此,利用有限差分软件FLAC对不同边坡进行地震稳定性数值模拟,对比分析不同强度地震动作用下均质土体、分层土体和含软弱夹层土体边坡的滑动面演化过程和永久变形分布特征。结果表明：对于均质边坡,地震引起的滑动面为单一的整体滑动面,地震动强度的增加仅导致沿滑动面的永久变形量增大;对于非均质边坡,在地震作用下还可能形成通过土层交界面的局部滑动变形,且地震作用下最先形成和发生变形的滑动面与静力条件下得到的最小安全系数对应的最危险滑动面一致;同时,地震引起的边坡浅层和深层变形破坏存在复杂的相互影响,当局部浅层滑动先发生时,地震动的进一步增大很容易诱发更深层的坡体滑动,而当深层滑动先发生时,由于塑性变形影响地震惯性力向上部坡体的传播,浅层坡体的进一步滑动变形相对较难被触发。     

地下采煤情况下地表黄土边坡稳定性分析

针对近年来我国西北黄土地区地下采煤诱发地表变形,从而导致地表黄土边坡失稳及滑坡问题,使用显式有限元、动力学大变形计算方法以及土动力学基本理论进行分析研究,并提出一种适用于地下动态扰动对地表边坡稳定性影响的分析方法。通过计算分析得知,地下采煤对地表边坡稳定性的影响是一个动态的过程,所提方法具有较高的计算效率,且能够分析边坡的渐进破坏过程。     

求解位场反演问题的混合编码遗传算法

在求解地球物理反演问题时,复杂的解析关系往往使计算变得十分困难. 对于这类问 题,遗传算法有其独特的优势. 然而传统的遗传算法在搜索最优解的过程中往往效率不高. 研究表明,遗传算法的编码机制在很大程度上决定了交换和变异操作的搜索能力. 二进制编 码的交换操作能产生更多的新样本数目而具有较强的搜索能力,十进制编码的变异操作因搜 索范围更大而具有较强的产生新样本的能力. 本文分析了二进制与十进制编码的搜索机制, 提出了混合编码遗传算法(Hybrid Encoding Genetic Algorithm,简称HEGA),其原理是利用 十进制编码进行变异操作,其他操作采用二进制编码. 针对位场反演问题的特点,结合混合 编码、动态编码和大概率变异技术,有效地提高了搜索及产生“新”有效基因物质的能力. 理论模型及实际资料处理结果表明,该方法是有效的,尤其是在模型的分辨力方面有显著的 提高     

On the use of resistance envelopes to identify the controls on slope stability in the tropics

In tropical and sub-tropical slopes, soil suction may in certain circumstances play a role in maintaining slope stability. Resistance envelope methods are outlined that provide a means of assessing the threshold soil water conditions for stability. In addition, this technique enables the likely failure depth to be identified. Application to slopes in St. Lucia, West Indies, show the accordance of resistance envelope predictions with stability analysis results. A methodology for the geomorphological investigation of stability processes in tropical slopes is proposed.     

Flow and deformation failure of sandy slopes

The effects of earthquake induced pore pressure on seismic and post seismic stability conditions of cohesionless slopes are investigated with reference to the infinite slope scheme. In cohesionless slopes the shear strength reduction caused by pore pressure build-up may lead the slope to a deformation failure or to a flow failure if liquefaction conditions are approached. Two critical values of the seismic induced pore pressure ratio are introduced to evaluate the effect of shear strength reduction on the slope failure mechanism. The results are given in the form of stability charts and a procedure for the evaluation of the seismic stability condition is described. The procedure gives useful information about the failure mechanism that slopes may exhibit and the displacement analysis which should be carried out.     

地震作用下双层土裂缝边坡稳定性分析

裂缝常存在于边坡表面，地震作用会大幅降低裂缝边坡稳定性。针对双层土裂缝边坡稳定性问题，定义上下土层分界处高度与边坡高度之比为深度系数以描述双层土的分布，基于极限分析上限定理，构建“点到点”离散运动学机构，并在此机构中引入一条垂直张拉裂缝，结合拟静力法和强度折减法建立能量平衡方程求解裂缝边坡临界高度和安全系数上限解。计算结果与传统上限法进行对比，验证离散运动学机构的有效性及其解的优越性，同时探究土体非均质性及深度系数对裂缝边坡稳定性以及裂缝深度和位置的影响规律。结果表明，地震作用会降低边坡稳定性；随着地震力增大，边坡临界滑动面逐渐加深，裂缝深度略微增大，裂缝位置逐渐远离坡面；对于具体的双层土边坡会存在一个特定的深度系数使边坡安全系数达到最值，同时裂缝会穿越至下层土且深度发生突增。     

SIMULATION STUDY OF ROAD-CUT EFFECTS ON SLOPE STABILITY

Landslides and rock falls along the highway are common geological hazards in Southwest China. As an influencing factor on potential landslides behavior, roads or distance to roads have been successfully used in landslide susceptibility assessments in mountainous area. However, the relationship between the road-cut and the slope stability is not clear. Therefore, we performed two-dimensional slope stability calculation using the general limit equilibrium (GLE)method incorporated in the software SLOPE/W of GeoStudio for stability analysis of slopes. Our studies show that the man-made roads influence on the slope stability mainly exists in two ways:One is to create a new steep slope, which will result in rock falls and shallow landslides along the roads; the other is to influence the stability of the original slope, which will result in comparatively huge landslides. For the latter, our simulation study reveals that the road location, namely at which part of a natural slope to construct a road is important for the slope stability. For a natural slope with a potential slip surface, if a road is constructed at or near the slope toe where the potential slip surface surpasses, it will greatly degrade the slope's factor of safety (Fs) and make the slope unstable; however, if a rode-cut is near the top of the slope, it will increase the slope's Fs and make the slope more stable. The safety location is different for different slope angle, steeper slope needs a higher location for a safety road-cut in comparison with gentle slopes. Moreover, the slope stability decreases when loading a seismic force and it varies with the slope angle. Firstly, the Fs decreases when the slope angle increasing, and when the slope angle reaches 45°, the Fs then becomes greater with the slope angle increasing.     

基于粒子群优化算法的边坡临界滑动面搜索方法

采用数值计算结果进行极限平衡分析是边坡稳定性分析的重要方法,最危险滑移面位置的确定是边坡稳定性分析的关键。采用粒子群优化理论控制位于滑移面后缘范围的滑入点和前缘剪出区域的滑出点,以均分逼近法控制滑面半径,实现了边坡内潜在滑移面位置的搜索及安全系数的计算,进而确定了边坡的最小安全系数及最危险潜在滑移面位置,搜索出的滑面不依赖于网格节点。以昆明某公路滑坡为例,将搜索出的最危险滑面与现场勘察成果进行对比,结果表明,采用本文方法计算所得的结果与工程实际较为吻合,证明了该方法的有效性。