边坡非圆弧潜在滑动面全局优化的新方法

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1、第25卷增2岩石力学与工程学报Vol.25Supp.22006年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2006边坡非圆弧潜在滑动面全局优化的新方法1，2赵洪波(1.绍兴文理学院土木工程系，浙江绍兴312000；2.浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州310027)摘要：最危险潜在滑动面搜索是边坡稳定性分析中的一项关键工作，最危险滑动面的准确确定对边坡稳定性评价、设计、施工等均具有重要意义，随着计算机技术的发展，各种最优化方法在最危险滑动面搜索中得到广泛应用。Leapfrog算法是一种优秀的全局优化方法，该方法模拟

2、分子在空间中运动的物理现象，以分子势能表示目标函数，通过一定策略追踪分子的运动轨迹，获得问题解。极限平衡分析是工程界普遍接受的稳定性分析方法，以安全系数(滑动面的函数)为目标函数，将Leapfrog算法与Spencer法结合，提出确定任意形状滑动面的新方法，并通过2个经典算例说明该方法的可行性。关键词：工程地质；边坡稳定性分析；最危险滑动面；全局优化；Leapfrog算法中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)增2–3725–05ANEWGLOBALOPTIMIZATIONMETHODOFNON-CIRCULARSLIPSURFACEFO

3、RSLOPESTABILITYANALYSIS1，2ZHAOHongbo(1.DepartmentofCivilEngineering，ShaoxingUniversity，Shaoxing，Zhejiang312000，China；2.InstituteofGeotechnicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou，Zhejiang310027，China)Abstract：Searchingforcriticalslipsurfaceisthekeyworkofanalysisofslopestability，andisim

4、portantfordesign，constructionandstabilityevaluation.Withthedevelopmentofcomputertechnology，allkindsofoptimizationtechnologiesareappliedtosearchcriticalslipsurface.Leapfrogalgorithmisanexcellentglobaloptimizationmethod.Theoptimizationproblemisconsiderationoftheanalogousphysicalproblemofthe

5、motionofaparticleinaconservativeforcefield，wherethepotentialenergyoftheparticleisrepresentedbythegoalfunction.Someinterferingstrategiesareadoptedtomonitorthetrajectoryoftheparticle，andthentosolvetheproblem.Slopestabilityisusuallyanalyzedusinglimitequilibriummethods.AnewmethodscombinedLeap

6、frogalgorithmandSpencermethodisproposedtosearchforthearbitraryshapeslipsurface.Theperformanceoftheproposedmethodistestedandverifiedthroughtheclassicalexamples.Keywords：engineeringgeology；slopestabilityanalysis；criticalslipsurface；globaloptimization；Leapfrogalgorithm[1]题，主要包括两方面工作：一是计算给定滑动

7、面1引言的安全系数；二是搜索最危险滑动面。前者有多种方法计算边坡的安全系数，如：极限平衡方法、有边坡稳定性分析是岩土工程中的一个重要课限元方法、有限差分法等；后者是边坡稳定分析中收稿日期：2005–12–12；修回日期：2006–01–25基金项目：浙江省高校青年教师资助计划项目(2004年度)作者简介：赵洪波(1971–)，男，博士，1995年毕业于河北工程大学采矿工程专业，现任副教授，主要从事岩土工程及边坡稳定性分析等方面的教学与研究工作。E-mail：bxhbzhao@hotmail.com•3726•岩石力学与工程学报