基于遺傳算法滑坡防治方案優(yōu)化的研究

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1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于遺傳算法滑坡防治方案優(yōu)化的研究姓名:何君蓮申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:程康20041201摘要滑坡防治方案的優(yōu)化研究是巖土工程領(lǐng)域中亟待解決的重大課題。圍繞這個(gè)問(wèn)題,工程技術(shù)研究人員開(kāi)展了大量的研究工作,提出了許多優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。由于滑坡防治方案的設(shè)計(jì)參數(shù)和加固后的邊坡穩(wěn)定性和工程造價(jià)之間關(guān)系的復(fù)雜性,這就造成了滑坡方案優(yōu)化問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的非線性問(wèn)題。本文在利用極限平衡法和有限元法對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,建立了滑坡防治方案遺傳優(yōu)化模型,并用于西藏山南地區(qū)羅木得滑坡防治

2、工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)和分析,完成了以下工作:1.總結(jié)了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外滑坡防治工程研究的現(xiàn)狀,提出運(yùn)用遺傳優(yōu)化研究滑坡工程設(shè)計(jì)行為的基本思想,開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的滑坡工程遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)是完全可能的,也是很有意義的。2.介紹了遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),得到精度較高的進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。3.簡(jiǎn)要分析各種邊坡穩(wěn)定性分析方法的主要特征及其優(yōu)缺點(diǎn)。建議在實(shí)際工程中,應(yīng)根據(jù)邊坡工程的具體特點(diǎn)及使用目的,最好能同時(shí)利用多種分析方法進(jìn)行綜合分析驗(yàn)證,力求得出一個(gè)更加客觀、可靠、合理的評(píng)價(jià)結(jié)果。4.音Ⅱ析滑坡防治工程結(jié)構(gòu)體系,探討滑坡防治工程優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的途徑。根據(jù)系統(tǒng)

3、工程的觀點(diǎn)整體地、融合地分析滑坡防治的各類影響因素和體系結(jié)構(gòu),建立起滑坡防治工程系統(tǒng)優(yōu)化的分析思想、優(yōu)化原則和設(shè)計(jì)流程。5.基于滑坡防治工程系統(tǒng)分析和流程分析,建立滑坡防治優(yōu)化設(shè)計(jì)分析模型和數(shù)學(xué)模型。6.利用進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較準(zhǔn)確地表達(dá)了滑坡防治方案中設(shè)計(jì)參數(shù)與加固后滑坡的總體穩(wěn)定性和工程造價(jià)之間的復(fù)雜的映射關(guān)系。將此模型嵌入遺傳算法中,提出了滑坡防治方案優(yōu)化的進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,構(gòu)建滑坡防治遺傳優(yōu)化模型。7.根據(jù)西藏山南地區(qū)羅木得滑坡的地質(zhì)勘測(cè)資料,分析研究該滑坡形成的特點(diǎn)和形成的條件,為優(yōu)化整治措施提供設(shè)計(jì)依據(jù);運(yùn)用極限平衡法、有限元法(利用ANSY

4、S有限元分析軟件)對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分祈和評(píng)價(jià);建立該滑坡方案優(yōu)化的遺傳算法分析模型。8.運(yùn)用vC++語(yǔ)言設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)滑坡防治遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng),并應(yīng)用于西藏山南地區(qū)羅木得滑坡防治優(yōu)化設(shè)計(jì)研究中,獲得了最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)。結(jié)果表明該方法礙到的最優(yōu)方案是合理的。關(guān)鍵詞:滑坡,防治,方案優(yōu)化,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),遺傳算法IIAbstractStudyOiloptimizationoftreatmentprojectsforslopesisalwaysallimportantsubjectthatneedstobesolvedurgentlyingee—technical

5、areas.Aboutthissubjectmuchresearchworkhavebeendoneandalotofoptimumdesignmethodswerepresented.Becauseofthecomplexityofrelationsamongdesignparametersoftreatmentprojects,stabilityofthetreatedslopesandprojectcost,optimizationoftreatmentprojectsisacomplex,nonlinearproblem.Basedonth

6、eslopestabilityanalysisandevaluationoflimitingequilibriummethodandfiniteelementmethod,ageneticoptimummodelinwhichgeneticalgorithmandartificialneuralnetworkareadopted.AndthismodelisusedtoperformstabilityanalysisandoptimumdesignoftreatmentprojectsofLuomudeslopeinthesouthre西onofm

7、ountaininTibet.Myworkcallbecone:Iudedasbelow,1.Summarizetheadvancesintreatmentproiectsandpresentthebasicthoughtadoptinggeneticoptimizationtodesignslopetreatmentengineering.Developingthegeneticoptimumdesignsystemonslopeengineeringispossibleandsignificant.2.Theoryongeneticalgori

8、thmandartificialneuralnetworkiSintroduced.Andimprovetheiralgo

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