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应用遗传算法搜索边坡最小安全系数的研究 陆峰 陈祖煜 李素梅（中国水利水电科学研究院结构材料所）提 要本文简要介绍了滑坡滑裂面搜索问题和遗传算法，并试用遗传进化算法从边坡任意形状滑裂面组合中搜索最有可能的滑裂面，也就是使安全系数最小的滑裂面。作为实例，分析了遗传算法在天生桥二级电站首部枢纽进水口右岸滑坡分析中的应用。关键词 边坡；安全系数；遗传算法；EMU程序。1．前言在应用条分法进行边坡稳定分析的过程中，从可能的滑裂面集合中确定相应最小安全系数的临界滑裂面是很关键的一步。这是一个确定安全系数这个泛函对滑裂面形状这个自变函数的极小值问题。由于实际情况的复杂性，求这一极小值的解析方法很难付诸实施。从实用角度出发，基于最优化原理发展起来的求边坡最小安全系数的方法是比较有效而且便于应用。这些方法有"穷举法"、"黄金分割法"、"鲍威尔法"等，但它们都只能应用于圆弧形滑裂面或圆弧-直线形（改良圆弧法）滑裂面的情形。对于比较符合岩质边坡的具有多个自由度的折线形滑裂面情形，孙君实用复形法取得较好的效果；陈祖煜提出了单纯形法，使最优化方法搜索边坡最危险滑裂面更加有效，且不会漏掉可能的最小值。单纯形法程序已在国内外多家工程、科研和教育单位得到应用，并不断随着应用工程案例数量的增加而不断完善[1]。单纯形法使最优化方法应用于岩质边坡稳定性分析的研究和应用前进了一大步。同为最优化方法，遗传算法是最近发展起来的一种仿生寻优算法。国内外已有一些学者试图将遗传算法应用于搜索安全系数最小的边坡滑裂面，以期获得更优的结果。文献[2]将此算法应用于基于圆弧滑裂面假定的任意形状坡面的非均质土坡情况，搜索的目标是使边坡安全系数最小的圆弧滑裂面圆心和半径。本文将在文献[1]和文献[2]的基础上，应用遗传算法搜索边坡安全系数最小的任意形状滑裂面，根据工程实践经验，主要是折线组合的滑裂面。 2．遗传算法及其应用于岩土工程的基础如前所述，搜索边坡最危险滑裂面问题是安全系数对滑裂面形状的泛函极值问题。数值方法求解这一问题的主要手段是迭代运算。一般的迭代方法容易陷入局部极小的陷阱而出现"死循环"现象，使迭代无法进行。遗传算法很好地克服了这个缺点，是一种全局优化算法。生物在漫长的进化过程中，从低等生物一直发展到高等生物，可以说是一个绝妙的优化过程。这是自然环境选择的结果。人们研究生物进化现象，总结出进化过程包括复制、杂交、变异、竞争和选择。一些学者从生物遗传、进化的过程得到启发，提出了遗传算法（GA）。算法中称遗传的生物体为个体（individual），个体对环境的适应程度用适应值（fitness）表示。适应值取决于个体的染色体（chromosome），在算法中染色体常用一串数字表示，数字串中的一位对应一个基因（gene）。一定数量的个体组成一个群体（population）。对所有个体进行选择、交叉和变异等操作，生成新的群体，称为新一代（new generation）。遗传算法计算程序的流程可以表示如下[3]：第一步 准备工作（1）选择合适的编码方案，将变量（特征）转换为染色体（数字串，串长为m）。通常用二进制编码。（2）选择合适的参数，包括群体大小（个体数M）、交叉概率PC和变异概率Pm。（3）确定适应值函数f（x）。f（x）应为正值。第二步 形成一个初始群体（含M个个体）。在边坡滑裂面搜索问题中，取已分析的可能滑裂面组作为初始群体。第三步 对每一染色体（串）计算其适应值fi，同时计算群体的总适应值 。第四步 选择计算每一串的选择概率Pi=fi/F及累计概率 。选择一般通过模拟旋转滚花轮（roulette，其上按Pi大小分成大小不等的扇形区）的算法进行。旋转M次即可选出M个串来。在计算机上实现的步骤是：产生[0，1]间随机数r，若r
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为食猫88 4人参与回答 2023-12-07 《岩石力学与工程学报》和《岩土工程学报》均为EI收录期刊，但没有被SCI收录。Journal of Rock Mechanics and Geotechnica
巫毒小子 4人参与回答 2023-12-09 1、来稿要求主题明确、结构严谨、数据可靠、文字简炼。作者自留底稿，本刊审稿周期6个月，请勿一稿多投。2、署名者应为稿件执笔人或稿件内容的主要责任者。署名人数一般
lingshan1226 2人参与回答 2023-12-11 《岩土工程学报》是ei检索，但不属于sci检索。两种学报各有所长，关键是根据自己需要。
哒Q小巧 3人参与回答 2023-12-08 如下图所示： 1、岩土工程学报。 2、建筑结构学报。 3、土木工程学报。 4、岩石力学与工程学报。 5、建筑结构。 6、工业建筑。 7、哈尔滨建筑大学学报。 8
总迷路的熊 6人参与回答 2023-12-09 