預應力錨桿格構梁的改進計算方法研究及優(yōu)化設計研究.pdf

1、混凝土格構錨固支護體系以其施工方便、占地空間小、經濟安全等優(yōu)點在基坑支護中廣泛應用。目前國內外對于這種支護形式的研究很多，但無論從理論還是試驗方面大都是基于錨桿和預應力錨桿的探討，對于格構梁的研究很少，沒有形成定性定量的理論體系。預應力錨桿格構梁受地基情況、錨桿作用等多個因素的影響，受力特性復雜。設計人員往往根據構造要求和經驗對格構梁進行設計，通常采用結構上的簡支梁、連續(xù)梁計算，但這些方法并不完全適合格構梁，有明顯的不合理處。因此，對預

2、應力錨桿格構梁進行研究是十分必要和迫切的任務，本文將從格構梁的Winkler彈性地基模型改進方法與格構梁的優(yōu)化設計兩個方面。
　　格構梁的Winkler彈性地基模型改進計算方法研究方面：本文以考慮梁和地基共同作用的Winkler方法為基礎，引入考慮水平作用的Winkler方法來計算格構梁。用數學軟件Matlab編程，計算分析幾種格構梁改進計算方法的適用性，通過原始Winkler方法和考慮水平力作用的改進型Winkler方法的計算結

3、果與實測值進行比較，驗證了改進方法的先進性。對工程實例的格構梁進行現場監(jiān)測，取縱梁為研究對象，通過測得梁的應變計算出梁的內力值。本文用結構分析軟件ANSYS模擬工程實例中格構梁的受力情況，比較真實地模擬梁與土體的相互作用，形象地反映梁的空間作用。本文對模型進行了合理的簡化和邊界處理，模擬了基坑開挖過程中七個工況下梁的不同狀態(tài)，計算結果與實測值比較接近，驗證了這種方法的可行性。
　　格構梁的優(yōu)化設計方面：本文引入格構梁內力簡化算法及

4、將進化策略算法應用于格構梁優(yōu)化設計，闡述了格構梁內力簡化設計方法的計算過程，建立了基于進化策略的深基坑支護結構優(yōu)化設計的數學模型。進化策略與格構梁內力簡化設計方法應用于基坑支護結構設計，在保證支護結構安全可靠前提下能夠選擇合理地格構梁截面尺寸、合理的配筋、優(yōu)化工程造價，得到比較理想的優(yōu)化效果。
　　通過本文的研究提出了適合不同地質條件噴錨支護設計中格構梁的設計計算方法，同時利用ANSYS計算方法對格構梁設計計算也具有較好的參考價值