改進(jìn)粒子群算法的基坑樁錨支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、深基坑支護(hù)工程技術(shù)復(fù)雜，綜合性強(qiáng)，并且常常作為一種臨時(shí)性的支擋結(jié)構(gòu)，往往需要綜合考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全可靠性及工程造價(jià)經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系，因此，對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)尤為重要。
　　由于深基坑支護(hù)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)變量眾多，變量組合龐大、連續(xù)變量與離散變量并存，設(shè)計(jì)變量與優(yōu)化目標(biāo)的關(guān)系復(fù)雜，往往難以構(gòu)造出合理的顯性表達(dá)式，使得運(yùn)用傳統(tǒng)優(yōu)化方法難以解決復(fù)雜的深基坑優(yōu)化問題，因此，建立起優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，尋找到一種合理、可行的現(xiàn)代優(yōu)化算

2、法成為關(guān)鍵。本文以樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)為例，篩選出對優(yōu)化結(jié)果影響較大的設(shè)計(jì)變量，詳細(xì)分析了支護(hù)體系的約束條件，并運(yùn)用懲罰函數(shù)法對約束條件進(jìn)行處理，針對深基坑樁錨支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)建立以工程造價(jià)為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。
　　本文對優(yōu)化算法中不同求解方法進(jìn)行對比分析，針對粒子群算法存在的不足進(jìn)行策略改進(jìn)，使其能適用于深基坑樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，改進(jìn)的策略主要集中于兩個(gè)方面：
　　1、針對粒子群算法優(yōu)化計(jì)算過程中容易出現(xiàn)的早熟收斂現(xiàn)

3、象，引入遺傳算子操作的思想，對優(yōu)良粒子進(jìn)行選擇、雜交，并對適應(yīng)值較差部分的粒子通過近親判斷，按照動(dòng)態(tài)變異概率進(jìn)行重新初始化變異，提高粒子種群的多樣性；
　　2、提出了在粒子群算法中融入步長加速法的改進(jìn)策略，加強(qiáng)算法后期階段的局部搜索能力，保證算法的收斂性能。
　　改進(jìn)粒子群算法采用MATLAB語言進(jìn)行編程，編制了計(jì)算應(yīng)用程序，應(yīng)用于佛山市南海區(qū)某深基坑工程的樁錨支護(hù)細(xì)部結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，優(yōu)化后方案與原設(shè)計(jì)方案、標(biāo)準(zhǔn)的粒子群