冻结砂土遗传算法分数阶导数Burgers蠕变模型.pdfVIP

安 徽 建 筑 2015年第6期 (总206期) DOI：10．16330／j．cnki．1007-7359．2015．04．40 1 冻结砂土遗传算法分数阶导数Burqers蠕变模型 FractionalDerivativeBurgersCreepModelofFrozenSandSoilbyGeneticAlgorithm 黄方勇 一，毛芬 (1．安徽理工大学土木建筑学院 ，安徽 淮南 232001；2．安徽理工大学冻土研究所 ，安徽 淮南 232001) ■lll● f_=—==! 摘 要 ：为了有效分析和描述冻结砂土的蠕变特性，并观察比较受扰 ■●■_一 动因素影响的砂土蠕变特性是否受到大的影响。基于Burgers模型的 q 4 理论基础。将分数代数理论与Burgers模型相结合建立了分数阶导数 Burgers蠕变模型。模拟不同温度和不同外荷栽下的单轴蠕变曲线，所 需参数均由遗传算法全局优化而得到。通过模型模拟而得的理论值与 试验而得的数据相对比分析可以清楚的看到两者有着很高的吻合度， 且这种吻合不受土体扰动的影响，其次模型意义明确，参数不多，再次 验证了分数阶导数Burgers蠕变模型在模拟人工冻结砂土蠕变特性领 图1 分数阶导数Burgers模型结构 域有着很高的实用性。 遗传算法简称GA，是一种全新的优化方法 ，它能模拟 自然 关键词：冻结砂土；Burgers模型；蠕变；遗传算法；本构关系 界生物的生命进化原理，又能优化人工系统中特定的目标4[1。 。中图分类号：TU471．7 文献标识码：B 该算法是 由美 国Michigan大学的J．H．Holland教授在 文章编号：1007-7359(2015)06-0099-02 (AdaptationinNaturalandArtificialSystems))--书中提出的。它 非常适合于解决传统方法所不能处理的复杂和非线性问题，因 0 前 言 此遗产算法逐渐成为了人们解决高复杂问题的一个新思路和 新方法 。 本构模型参数辨识是人工冻土理论与工程实践中的重要 岩 土 研究课题，国内外学者在此领域做了大量的工作。其一般思路 2 分数阶导数 Burgers模型在冻土蠕变过程 工 大多是根据实验数据，选择合适的组合模型，然后再通过最dx- 程 乘法等回归分析来确定模型中的参数I【】。可见，在本构模型的假 中的应用