基于粒子群算法的粘性土主动土压力计算方法

《基于粒子群算法的粘性土主动土压力计算方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷，第1期公路工程Vo1．37．No．12012年2月HighwayEngineeringFeb．，2012基于粒子群算法的粘性土主动土压力计算方法朱雪峰，黄江，唐仁华(1．上海港湾工程质量检测有限公司，上海200032；2．株洲市天元区建设局，湖南株洲412007；3．湖南大学岩土工程研究所，湖南长沙410082)t[摘要]假定挡土墙后滑动面为库伦平面滑裂面，基于能量法，推导出了适合与砂性土与粘性土的主动土压力计算公式，然后引入粒子群智能优化算法，对最危险滑动面所对应的破裂角在变量范围内进行全局搜索。运用本文方法分别对

2、墙后填土为为砂性土和粘性土的挡土墙土压力进行计算，发现对于砂性土，优化方法得到的破裂角与理论精确解完全一致；对于粘性土，方法计算结果与实测结果相对误差为5．5％。[关键词]平面滑动面；能量法；土压力；粒子群算法；破裂角[中图分类号]U417．1l[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2012)O1—0058—03ComputationMethodofActiveEarthPressureofCohesiveSoilBasedonParticleSwarmOptimizationZHUXuefeng，HUANGJian

3、g，TANGRenhua。(1．ShanghaiHarborQualityControl&TestingCo．，Ltd，Shanghai200032，China；2．ConstructionBureauofTianyuanDsitrict，Zhuzhou，Hunan412007，Chia；3．InstituteofGeotechnicalEngineering，HunanUniversity，Changsha，Hunan410082，China)[Abstract]Assumingtheslidingsurfacebehind

4、retainingwallisCoulombplaneslipsurface，ananalyticalcalculationformulationofactiveearthpressureisderivedbyusingenergymethod．Thiscompu—tationexpressionisappliedforsandysoilandcohesivesoil．Thenslidinganglecorrespondingtothemostdangerousslipsurfaceisoptimizedinglobalsea

5、rchbyusingparticleswarmoptimization(PSO)algo—rithm．Byapplyingtheproposedapproach，retainingwallearthpressureiscalculatedrespectivelywhenthefillingsoilbehindretainingwallissandysoilandcohesivesoil．ResultsshowthatforsandysoiltheslidinganglecalculatedbyPSOalgorithmmatch

6、esexactlywellwiththeoreticalresult，whileforcohesivesoilthecalculatedslidinganglehasrelativeerrorof5．5％withexperimentalresult．[Keywords]Planeslidingsurface；EnergyMethod；Earthpressure；PalticleSwarmOptimization；Slidingangle挡土墙土压力计算是土力学中一个经典问题，高。实际上，可以将计算库仑土压力的问题归结为关于它的

7、计算国内外学者进行了大量的研究，早在求解一个目标函数极值的优化问题。近年来得到迅1773年库仑就提出了著名的库仑土压力理论。库速发展的一些智能优化方法以其良好的优化性能引伦理论假定墙后土体的滑动面为一通过墙踵的平起了岩土工程界学者的重视。陈昌富等⋯与赵同面，滑动面与水平面的夹角0即定义为破裂角。对彬等将遗传算法引人到土压力的计算当中，取得于砂性土，可以通过将土压力对0求导从而得到最了较好的效果。然而遗传算法需要在可行解域内进危险滑动面(主动土压力最大值)对应的0。值的数行编码，选择，交叉，变异等操作，其原理及程序编制学表达式。

8、但是对于粘性土，将土压力对0求导后过程不易为人们所熟练掌握。和遗传算法相似，粒得到的是难以求解的超越方程。因此许多学者不得子群算法(PSO)也是从随机解出发，通过迭代寻找不采用一些简化条件和一些力学技巧来研究粘性土最优解，并且通过适应度来评价解的好坏，但它比遗的广义库伦土压力