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边坡的稳定性分析是岩土力学与工程中几个最重要的理论与实践课题之一,也是经典土力学理论最早试图解决而至今仍未得到圆满解决的课题。本文首先将自适应遗传算法(AGA)与禁忌搜索算法(TS算法)相结合,提出一种新型的智能优化算法—自适应遗传禁忌搜索算法(AGA-TS算法);然后从安全系数的定值分析和概率可靠度分析两方面,系统地阐述AGA-TS算法在土坡和节理岩质边坡稳定性分析中的应用情况;最后对三维土坡的可靠性问题进行一些探讨。本文主要研究成果如下:(1)分析简单遗传算法(SGA)存在的不足,阐述AGA和TS算法的基本原理和计算流程。把AGA与TS算法相结合,并基于两种不同优化策略分别建立自适应遗传禁忌变异搜索(AGA-TSM)算法和自适应遗传禁忌局部搜索(AGA-TRS)算法(它们均属于AGA-TS算法)。仿真分析表明,改进后的两种优化算法均比单纯的自适应遗传算法和禁忌搜索算法具有更优的全局搜索性能。(2)提出一种Hoek-Brown准则经验参数m、s改进取值方法—IBDRMP (Improved Blasting Damaged Rock Mechanical Parameters)法,并利用基于IBDRMP法的Hoek-Brown准则对节理岩质边坡稳定性分析方法进行改进;然后利用AGA-TS算法搜索土质边坡和节理岩质边坡的最危险滑动面及相应的最小安全系数。大量算例表明,与其它算法相比,AGA-TS算法搜索到的结果更优。(3)利用边坡极限平衡分析法(包括土坡和节理岩坡简化Bishop法、Morgenstern-Price法以及它们的改进形式)取代传统响应面法中的有限单元法,建立了一种新的边坡可靠度指标响应面计算方法;并以最小可靠度指标为目标函数,基于AGA-TS算法,建立一种能同时确定边坡最小可靠度指标及相应最危险任意形状滑动面的全局优化算法,同时揭示基于最小中值安全系数下和最小可靠度指标下临界滑动面的不同一性。(4)将二维Morgenstern-Price法扩展,提出一种改进的三维安全系数计算方法—三维Morgenstern-Price法;并在响应面函数构造时,采用该改进方法取代以往有限元法进行抽样,建立一种新的三维边坡可靠度指标响应面计算方法。最后探讨滑体宽度w的取值以及土性指标(C、? )的分布概型和相关性对三维边坡安全系数和可靠度指标计算结果的影响。