韩炜[1]2000年在《一种全局—局部优化算法及其在桩基承载力反演中的应用》文中研究指明全局优化算法的搜索面广但局部搜索能力差,局部优化算法则反之,本文探讨了将两者结合起来以扬长避短的方法,提出了一种全局-局部优化算法:遗传算法-单纯形法。本文然后将该全局-局部优化算法应用于桩基承载力的反演,并针对问题的特点,制定了一种桩基承载力的有效反演算法。遗传算法是一种受到广泛注意的全局优化算法,在很多领域中获得了应用。本文对这一算法的主要环节及存在的问题作了分析和总结,并对简单遗传算法的不收敛性和含有最优个体保护策略的遗传算法的收敛性作了易于为工程研究人员理解的简洁证明。针对遗传算法早熟问题,本文利用单纯形法局部搜索效率高、操作简单和适宜与遗传算法匹配的优点,提出了当遗传算法出现早熟时,用单纯形法加强对模型空间的搜索,同时提供新的模型,增加种群的多样性,有效地解决了遗传算法的早熟问题并提高了计算效率。本文选择了7个能够从不同侧面严格考核算法搜索能力的检验函数进行了数值试验,并与其它全局优化算法作了对比,检验了本文提出的遗传算法-单纯形法的搜索能力。CAPWAPC 法是现在使用广泛的大应变桩基承载力动测方法,它提供了正演计算程序并建议操作者采用人工试凑法来反演桩-土模型参数,其缺点是可操作性较差,反演结果与操作者的经验有关。鉴于技术保密的原因,CAPWAPC 的研制者未提供详尽的技术资料,本文对这一桩-土模型做了分析,给出了完整的正演公式,并在此基础上将遗传算法-单纯形法应用于桩基承载力反演,制定了一套反演方法,编制了相应的软件,以减小反演过程中人为因素的影响。为了解决桩-土模型参数反演时参数过多、计算量大的问题,在建议的反演方法中作者提出了将优化过程分为两步的技术路线,并通过实例计算证实了该技术路线易于操作,并能显著地加快反演速度。最后,作者对本文工作作了总结,指出了工作中存在的问题,并对今后的工作作了讨论。
欧阳明[2]2013年在《单桩竖向荷载—位移曲线预测方法改进与MATLAB/GUI实现》文中研究指明在桩基设计中,如何合理地确定单桩的承载力与沉降特性一直是桩基理论研究的一个重要的课题,然而,由于桩土相互作用的复杂性,该问题一直未能得到很好的解决。利用单桩荷载-位移曲线进行桩基特性研究是一种较好的解决方法,目前有较多拟合预测方法,实现过程差异较大,精度也不一。拟合预测方法在单桩荷载-位移曲线中的应用目前尚还存在着建模理论缺陷和实现方法复杂以及需要编程实现等问题。本文在对单桩荷载-位移曲线的拟合预测采用了三种分析方法：荷载传递法、曲线拟合法和灰色理论模型分析法。在对这三种分析计算方法的基本原理和实现步骤上进行介绍后针对各自存在的缺陷进行改进：对于荷载传递法,利用桩底和桩侧指数曲线传递函数进行解析解的推导并结合线性和非线性传递函数进行综合分析；对于曲线拟合法,提出修正指数曲线模型,归纳总结出8种S型曲线模型并就组合曲线模型提出了叠加组合模型和分段组合模型；对于灰色理论模型,提出单桩承载力预测的直接灰色理论模型DGM(1,1),并在建模机理上对DGM(1,1)从背景值优化和初始值优化两个方面进行改进,提出共16种改进模型。由于上述计算方法在实现上需要借助计算机实现,鉴于程序编制往往难以实现可视化,引入MATLAB/GUI技术,分别就三种预测方法编制得到Load_transfer、curves和Greymodel三个可视化操作界面程序,便于工程人员和科研人员的直接应用。
杨二静[3]2007年在《人工神经网络和遗传算法在岩土及结构工程中的应用研究》文中认为在岩土及结构工程中存在大量的不确定性问题，目前对这些问题的求解方法主要有模糊数学、灰色理论、人工神经网络和遗传算法等。本文主要对人工神经网络、遗传算法以及两者的混合在岩土及结构工程中的应用，进行了一次较为全面的总结，目的在于：指导工程人员借鉴前人经验，克服缺陷，更好地解决面临的工程问题；为这三种方法在岩土及结构工程中的应用和发展起到推动作用。人工神经网络方面包括岩土与结构材料参数选取及分类、桩基工程、基坑工程、工程稳定性、优化设计及工程可靠度分析六大方面的研究综述及应用实例。遗传算法方面包括工程反分析、材料参数选取及本构模型识别、结构优化设计、地基工程、边坡稳定性、工程可靠度分析及基础工程六大方面的研究综述及应用实例。混合算法方面按照人工神经网络与遗传算法结合的机理不同分为遗传算法改进人工神经网络、人工神经网络进化遗传算法及人工神经网络与遗传算法相互合作三大方面，并对每个方面分别综述且附有实例。文中对部分实例进行了分析和评价。总结当中，我发现了人工神经网络及遗传算法当中存在的一些问题，分析了解决措施，并提出一些自己的观点。
师黎静[4]2007年在《基于地脉动的近地表三维速度结构探测和建模成像》文中研究表明场地条件对地震动和震害有十分显著的影响,相关研究一直是工程地震和地震学领域的重要内容。地震动研究中的众多疑难问题归根结底是由于对场地条件缺乏了解造成的。利用地脉动观测推断工程场地近地表三维速度结构,会为地球科学这一分支的发展提供有力的技术手段。本文利用地脉动方法进行场地近地表三维速度结构探测与建模成像研究,主要取得了如下成果。1.发展了一套适用于不同工况下的利用瑞利波频散曲线推算剪切波速度结构的免疫启发遗传反演策略,以浮点数编码、轮盘赌选择、实数均匀交换与变异算子相互匹配为基本遗传反演框架,以免疫启发为局部搜索强化策略,免重复计算为加速策略,多次运行,经模拟退火算法局部化后取最优为最终结果。借助虚拟反演思路,通过对各种遗传算子和编码方式不同匹配方式的比较研究,指出对于频散曲线反演浮点数编码与轮盘赌选择的匹配方式离线性能最好,提出利用浮点数编码、轮盘赌选择、浮点数均匀交换与变异算子匹配组成基本遗传算法框架。本文算法在基本遗传框架基础上施加了免疫启发策略和免重复计算加速策略。前者充分利用最佳个体的信息加速进化进程,通过对每代的最佳个体施加一服从标准正态分布的随机数来加强对邻近区域的局部搜索,同时通过标准差的调整也兼顾了对邻近区域以外区域的搜索,将局部搜索和全局搜索有机地结合起来,最大限度地降低了对遗传算法自身进化进程的干扰;通过施加免重复计算策略,大大减少了正演计算次数,节约了计算成本,提高了反演效率。通过对复杂工况的分析,指出了等厚薄层策略的不足,设计了固定层数、以土层厚度和波速为待反演参数的策略。同时,建议了多次运行,对每次运行结果继续施加模拟退火算法使其至少达到局部最优,最后取最优解的作法,避免了多次平均法的缺陷,提高了反演结果的稳定性和精度,降低了非唯一性。2.提出了一种多个场地联合、地脉动台阵方法和单点谱比法联合的区域速度结构探测方法,设计了多个子群体同步独立进化,定时交换进化成果的伪并行遗传反演策略。针对区域近地表三维速度结构的探测,提出了地脉动联合反演方法。联合反演包含多场地的联合、地脉动台阵方法与单点谱比法的联合。多场地联合反演,假设所有场地相应土层具有相同的剪切波速,考虑了各场地土层结构的共性和生成上的联系,同时减弱了单个场地观测、频散曲线提取和反演等误差的影响;各土层的剪切波速和在每个场地中的厚度通过台阵方法和单点谱比法联合反演获得,充分利用单点谱比的基阶频率信息与覆盖层厚度的良好对应关系,弥补了台阵方法对基岩深度不敏感的弱点,很好地反映了每个场地的自身特殊性。联合反演中利用了已达成共识的基阶卓越周期,比已有研究中采用有争议的瑞利波椭圆率要更为合理。针对联合反演中,反演参数大幅增加,反演效率降低和多解可能性增加等问题,设计了伪并行遗传反演方法,采取多个子群体同步进化,运行参数各不相同,对解空间“探测”和“开采”各有侧重,充分保持了种群的多样性,有效降低了早熟现象的发生。同时,子群体相互之间还定时交换最新进化成果,提高了反演效率。3.建立了一种根据分布稀疏且不均匀的探测数据进行区域场地近地表三维速度结构成像的双调和格林张力样条函数方法和克里金方法相结合的两步空间预测方法,根据地脉动探测数据实现了唐山及周边地区近地表三维速度结构成像。本文发展了两步空间预测方法。首先,固定各土层的平均波速,利用双调和格林函数作为样条函数进行研究区域各土层间界面的空间预测,保证界面的相对光滑性;提出了一种基于地脉动单点谱比法的张力系数确定方法,在充分利用地脉动单点谱比信息的同时避免了张力系数取值的随意性。第二步,利用克里金方法深刻发掘速度结构作为区域化变量的变异本质,充分考虑结构特性,通过高精度的空间外推和预测,很好地模拟了界面间速度结构的空间连续分布格局,最终形成空间二维、三维体精细结构模型。这种两步空间预测方法,充分考虑了场地速度结构自身区域化变量特点和地脉动探测数据相对稀疏和分布不均匀的特点,除用于地脉动探测成果外,还可以方便地吸纳其它各种方法速度结构探测的成果。4.通过参加ESG2006盲比测验、唐山26个联合观测场地的数据分析,与国际领先的地脉动和表面波谱分析方法的比较验证,评价了本文发展的地脉动分析方法的测试精度,通过对结果的分析,得出诸多有益结论和认识。作为一种在实践中发展起来的方法,在实用中检验是至关重要的。通过在唐山26个场地与表面波谱分析方法的国际领先水平比较和参加ESG2006组织的盲比测验,全面地检验了本文整套方法的精度。结果表明,不论人工合成记录还是实际观测记录,不论是速度还是加速度记录,本文方法得到的场地瑞利波频散曲线,均能够为后续反演研究提供可靠的目标曲线;可以根据仪器实际情况自由选择观测加速度或速度。人工合成数据分析中,有两例频散曲线受到了高阶振型影响,在实际观测数据中影响不明显。通过对前人结论的分析,结合唐山26个场地和ESG2006盲比测验结果,提出空间自相关方法的可探测波长范围为Rm in <λ< 4Rmax,为观测台阵的设计提供了指导依据。反演的速度结构可以达到与目前工程勘察中广泛应用的表面波谱分析方法的国际领先水平相同的精度,且在探测深度上有优势。总之,本文从频散曲线提取、反演策略和三维速度结构成像等三方面入手,先分头研究,再整合提高,发展了一套完整的场地近地表三维速度结构的地脉动探测和成像方法。
胡毅夫, 曹平[5]2004年在《湖南省岩石力学与工程学会论文文摘》文中指出(2003年1月-2004年6月)2004年11月湖南浏阳道吾山前言众所周知,基础设施建设离不开岩土工程。我们从收集的我省岩石力学与工程学会会员2003年1月至2004年6月公开发表并被《中文期刊数据库》收录的论文可以看到,我省岩土工程工作者们对科学事业的孜孜追求。广大的岩土工程
参考文献：
[1]. 一种全局—局部优化算法及其在桩基承载力反演中的应用[D]. 韩炜. 中国地震局工程力学研究所. 2000
[2]. 单桩竖向荷载—位移曲线预测方法改进与MATLAB/GUI实现[D]. 欧阳明. 浙江工业大学. 2013
[3]. 人工神经网络和遗传算法在岩土及结构工程中的应用研究[D]. 杨二静. 广西大学. 2007
[4]. 基于地脉动的近地表三维速度结构探测和建模成像[D]. 师黎静. 中国地震局工程力学研究所. 2007
[5]. 湖南省岩石力学与工程学会论文文摘[C]. 胡毅夫, 曹平. 岩土工程学术交流会文集. 2004
标签：建筑科学与工程论文; 人工神经网络论文; 遗传算法论文; 桩基工程论文; 桩基论文; 预测模型论文; 优化策略论文; 承载力论文; 算法论文;