遗传算法在路基边坡稳定分析中的应用

路基边坡稳定性评价的关键是如何确定最危险滑裂面的位置并计算与之相对应的安全系数,是非线性优化问题。为克服传统优化分析方法容易陷于局部最优解的缺点,本文利用模拟自然进化过程的遗传进化算法来搜索最危险滑动面,提出了一种路基边坡稳定性分析的遗传进化调优算法,它是一种全局优化分析方法。     

深基坑土钉支护的参数优化设计

为了降低土钉墙的工程造价并保证安全,建立了土钉墙参数优化设计模型,对土钉道数、土钉直径、土钉长度、土钉水平间距、土钉竖向间距和土钉倾角等参数进行优化设计·对于土钉墙参数这样复杂的优化设计问题,传统的方法很容易陷入局部最优解,而遗传算法(GA)是一种全局优化方法,但在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡和迭代过程缓慢等缺点·为此提出进退搜索算法与遗传算法结合,并提出改进措施而构成改进混合遗传算法(IHGA)·工程实例的结果表明这种IHGA的优化设计结果不仅保证了深基坑的稳定性,而且使其工程材料成本大大降低·     

复合土钉支护技术在深基坑支护工程中的应用

复合土钉支护技术是将土钉墙与其他支护形式或施工措施联合应用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术。它将土钉墙与预应力锚杆等结合起来,使得土钉墙技术在深基坑中应用及垂直土钉墙成为现实,并改善了土钉墙支护形式变形较大的缺陷。本文主要介绍复合土钉支护技术在某科技大厦深基坑工程中的应用并结合工作实践中遇到的有关问题进行论述。     

土质边坡非圆弧滑动面的遗传进化模拟

在对边坡的稳定性进行分析评价时,传统分析方法引入了滑裂面为圆弧型的假设;也有学者将滑裂面假定为对数螺旋线型等其它函数形式。由于边坡实际情况的千差万别,这些假定只能适合于部分特殊的边坡。为此本文利用遗传进化算法来搜索模拟边坡的非圆弧型最危险滑动面,提出了一种土质边坡稳定性分析的遗传进化调优算法,它是一种全局优化分析方法。有很好的重复性。且不依赖于目标函数的性质和边坡的具体形状。     

土钉墙稳定计算分析方法

土钉墙稳定性分析是土钉墙工程设计的重要内容,也是土钉墙应用的理论基础。通过稳定性分析,可以验证所选土钉各个参数的合理性、可行性,以及所设计土钉墙的安全性、适用性。     

基于遗传算法的深基坑复合土钉支护优化设计

针对目前有关复合土钉优化设计的研究较少,且现有设计方法难以快速、准确地选择合理设计参数组合的问题,采用遗传算法对深基坑复合土钉进行优化.从土体自承作用和锚土作用方面改进预应力锚杆抗拔力的求解方法,进而对整体稳定安全系数的计算方法进行改进,采用遗传算法随机搜索潜在滑移面计算整体稳定安全系数;以单位长度复合土钉的施工总造价作为优化的目标函数,在MATLAB中编制基于遗传算法的深基坑复合土钉支护优化设计系统;最后将优化设计结果与工程实例进行比较.比较验算结果表明,采用该优化设计系统在保证深基坑安全性的基础上,可以取得较显著的经济效益,该优化设计系统的合理性得到了初步验证.     

考虑预应力作用的土钉复合锚杆支护结构的稳定性分析

基于边坡圆弧滑动破坏,根据极限平衡理论和条分法,建立附加应力作用下边坡的稳定性分析模型.将锚杆预应力作为集中力考虑,估算预应力在支护边坡土体中引起的附加应力,从而将锚杆预应力的作用转化为了附加应力的作用.将土钉复合锚杆支护结构中锚杆和土钉的作用划分开来,在稳定性分析和计算中忽略锚杆附近一定范围内的土钉,作为安全储备;该范围以外土钉的作用在计算中予以考虑.该范围内的土体是受到预应力作用的土体,从而结合已有的土钉墙的稳定性分析方法和本文考虑预应力作用的锚杆支护边坡的稳定性分析方法,建立土钉复合锚杆支护边坡的稳定性分析模型,给出土钉复合锚杆支护边坡的安全系数计算公式.该方法同时考虑了锚杆的预应力作用和未受影响的土钉的作用,使得在土钉复合锚杆支护边坡的稳定性分析中能够给出定量结果.     

土钉墙支护技术在公路深基坑施工中的应用

深基坑土钉墙支护技术是一种经济可靠的基坑支护新技术,在建筑行业已经全面推广使用,但是该技术在公路行业尚未推广使用。结合土钉墙支护技术在舟曲县城至峰迭新区特大山洪泥石流灾后恢复重建公路深基坑工程中成功应用的实例,阐述了土钉墙的施工工艺、土钉墙施工注意事项、土钉墙施工监测和土钉墙支护技术在公路工程中的应用前景。     

桩-土钉墙组合支护在深基坑工程中的应用

排桩-土钉墙组合支护结构是复合土钉墙发展的趋势之一.本文通过与工程实例相结合来介绍其在深基坑支护中的应用.根据地质资料,对工程采用排桩和土钉墙支护相结合的支护措施,是一次成功的尝试.     

水泥土搅拌桩复合土钉墙在深基坑支护中的应用研究

介绍了水泥土搅拌桩复合土钉墙的设计方法及构造形式,并结合工程实例对复合土钉墙在深基坑支护中的应用进行了阐述。     

遗传算法在铁路客车横向稳定性多参数优化中的应用

以典型铁路客车的动力学模型为研究对象,以车辆最大可行速度为目标函数,采用遗传算法对其横向稳定性参数进行了最优化的计算研究．结果表明：遗传算法在求解车辆动力学系统的参数优化问题中具有很好的适用性．尤其是对于多参数、多峰的非线性问题,该法提供了求解问题全局最优解的可能性．     

基于应力场的土坡临界滑动面的遗传算法搜索

为快速而准确地评价复杂土坡抗滑稳定性状,采用非线性有限元法分析土坡的应力场,根据应力场定义和计算土坡的稳定安全系数,再将安全系数与遗传算法的适应度函数相联系,从而利用遗传算法优化技术搜索土坡内对应最小安全系数的临界滑动面。给出了遗传算法搜索中的滑动面基因表达、适应度函数、滑动面形状合理性约束等关键实施技术。通过经典算例分析,证明这种基于应力场的临界滑动面遗传算法搜索方法具有可行性、高效性和鲁棒性。     

一种阵列天线零点形成的新方法

提出了一种新型的幅值扰动形成零陷的方法，通过在幅值扰动的过程中引入遗传算法来进化寻优，从而达到在指定方向形成一定深度零陷的目的．为了克服基本遗传算法易于早熟和局部寻优能力较差的不足，采用了改进的小生境遗传算法．该零陷形成方法克服了传统零陷形成方法零陷深度不足、副瓣电平高等缺陷．仿真表明，该方法能较好地达到设计要求，且有较好的收敛速度和稳定性．与其他一些方法相比较，该法有更广阔的应用前景．     

考虑失稳模式的环肋圆柱壳结构优化设计

利用ANSYS参数化建模与遗传算法相结合的方法进行结构优化,研究了总长和半径一定的环肋圆柱壳以质量最轻为设计目标,满足强度和稳定性要求的最优壳体厚度、肋骨尺寸及肋距的优化设计问题.为了解决优化设计过程中难以确定稳定性约束条件而导致优化结果并非全局最优解的问题,提出了基于ANSYS路径映射技术与MATLAB根增量搜索方法相结合的判断方法,以自动判断优化过程中模型的失稳模式,并通过环肋圆柱壳的优化设计实例验证其有效性.结果表明,所提出的失稳模式判断方法有效可行,优化算法能够在较短时间内收敛到全局最优解.     

面向柔性装配系统的人机一体优化设计

工程设计过程可看作是一约束确定与满足过程,柔性装配系统的优化设计也是一约束优化问题。遗传算法是一种广泛应用于复杂工程技术系统设计的有效方法,但用遗传算法求解约束优化问题比较困难。在人机一体化概念的基础上,讨论了如何通过优化开始前的约束预处理、优化过程中的约束处理以及建立变异库给变异操作一个进化方向,来将以约束形式表达的领域知识融合到优化搜索过程中,从而提高了遗传算法的优化性能,并在柔性装配系统中成功地实现了人机一体优化设计。     

基于均匀设计的遗传算法参数设定

在应用遗传算法进行优化计算时,各操作参数既有各自的功能又相互作用,彼此关系较为复杂,而各参数设定的好坏直接影响算法的性能,所以,各参数的设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题·通过对遗传算法各操作参数作用与意义的分析,认为可以将遗传算法的参数设定描述为一个多因素多水平优化设计问题·为使遗传算法在应用中发挥最佳的寻优性能,同时考虑到参数设定方法的可行性,提出应用解决多因素多水平优化设计问题的均匀设计方法设定遗传算法的操作参数,实例应用仿真结果验证了这种方法的可行性、有效性·     

基于遗传算法PID控制器在张力控制中的应用

采用遗传算法进行PID参数的优化设计．根据控制任务的要求建立综合优化指标，在此基础上提出采用遗传算法进行PID参数优化的基本步骤，并具体以数字控制系统PID参数的优化为例进行了仿真计算．研究表明，对比传统的优化方法，遗传算法是一种十分有效的优化方法，遗传算法不要求优化对象的数学模型连续，而具有更宽的适用范围，同时遗传算法还具有较好的鲁棒性和稳定性．     

基于多运动场耦合的转向系统多目标优化设计

考虑悬挂缸的动刚度特性及轮胎的非线性特性,将转向机构、悬挂、轮胎三运动场进行耦合处理,建立转向系统多目标优化数学模型,对400 t重型矿用自卸车转向系统进行更精确地优化设计. 应用物理规划法,构建转向系统物理规划优化设计模型,通过遗传算法进行模型求解及初步筛选,最后对车辆进行紧急双移线试验,仿真分析其操纵稳定性,实现转向系统优化解集合的最终筛选,为最优解的确定提供了一种新方法.