基于萤火虫算法的岩体结构面优势产状聚类分析-东北大学.PDFVIP

第３６卷第２期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．２ ２０１５年 ２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｆｅｂ．２０１５ 　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１５．０２．０２８ 基于萤火虫算法的岩体结构面优势产状聚类分析 宋腾蛟，陈剑平，张　文，宋盛渊 （吉林大学 建设工程学院，吉林 长春　１３００２６） 摘　　　要：传统的图形分析方法较为粗糙，且主观因素影响较大，因此提出一种基于萤火虫算法的岩体结 构面产状数据划分的新方法．用结构面单位法向量表示结构面的产状，通过单位法向量所夹锐角正弦值来衡 量结构面间的距离，并建立模糊目标函数，然后运用萤火虫优化算法有哪些信誉好的足球投注网站最优聚类中心，同时确定组间边界． 由于萤火虫算法具有出色的全局寻优能力和较快的收敛速度，使得新算法在解决结构面产状划分问题时非 常省时高效．最后应用此算法对怒江松塔坝址区平硐实测结构面产状数据进行优势组划分，结果显示，此方法 合理有效，优势明显． 关　键　词：岩石力学；结构面；产状数据划分；聚类方法；萤火虫算法 中图分类号：ＴＵ４５２　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１５）０２－０２８４－０５ ＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤｏｍｉｎａｔｉｖｅＡｔｔｉｔｕｄｅｓｏｆＲｏｃｋＭａｓｓ ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＰｌａｎｅＢａｓｅｄｏｎＦｉｒｅｆｌｙＡｌｇｏｒｉｔｈｍ ＳＯＮＧＴｅｎｇｊｉａｏ，ＣＨＥＮＪｉａｎｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＷｅｎ，ＳＯＮＧＳｈｅｎｇｙｕａｎ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２６，Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＣＨＥＮ Ｊｉａｎｐｉｎｇ，Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｊｐｗｑ＠１２６．ｃｏｍ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｇｒａｐｈｉｃａｎａｌｙｓｉｓｉｓｉｎａｄｅｑｕａｔｅａｎｄｇｒｅａｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｆｉｒｅｆｌｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｐａｒｔｉｔｉｏｎｔｈｅｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｄａｔａ．Ｔｈｅｓｉｎｅｏｆｔｈｅａｃｕｔｅａｎｇｌｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｕｎｉｔｎｏｒｍａｌｖｅｃｔｏｒｏｆｔｗｏｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｉｅｓ ｉｓｕｓｅｄｔｏｑｕａｎｔｉｆｙｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｉｅｓ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｆｕｚｚｙ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｆｉｒｅｆｌｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｃｈｏｓｅｎｔｏｓｅａｒｃｈｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｔｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｓｉｎｃｅｔｈｅｆｉｒｅｆｌｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｔｈｅｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｇｌｏｂａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｆａｓｔｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｎｅｗ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｉｍｅｓａｖｉｎｇａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｉｓｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｓ ａｐｐｌｉｅｄｉｎｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｄａｔａｐａｒｔｉｔｉｏｎａｔＳｏｎｇｔａｄａｍｓｉｔｅ，ＮｕｊｉａｎｇＲｉｖｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎｄｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｃｋｍｅｃｈａｎｉｃｓ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｌａｎｅ；ａｔｔｉｔｕｄｅｄａｔａｐａｒｔｉｔｉｏｎ；ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ；ｆｉｒｅｆｌｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ 　　岩体中广泛分布的不连续结构面使岩