遺傳算法在深基坑支護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)在的深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要是設(shè)計人員參照類似工程選出幾個初步方案,再通過軟件進行校核,設(shè)計人員根據(jù)校核結(jié)果進行方案修改,直到設(shè)計方案滿足穩(wěn)定性要求為止。這種設(shè)計方法存在的缺陷是工作效率比較低,設(shè)計方案只能滿足安全穩(wěn)定要求,并不能保證設(shè)計方案是最優(yōu)的。本論文通過對深基坑支護方案進行優(yōu)化設(shè)計,使優(yōu)化后的方案達到安全可靠、經(jīng)濟合理、適用性強的目的,最后結(jié)合石家莊國際會展中心的深基坑支護工程對優(yōu)化結(jié)果進行實證分析。在保證深基坑支護方案可行性

2、的前提下,使設(shè)計方案成本最低是本論文的主要研究意義。
　　采用遺傳算法對土釘墻支護結(jié)構(gòu)和懸臂式支護結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,主要利用MATLAB軟件中的遺傳算法工具包進行優(yōu)化分析。簡單闡述了遺傳算法的內(nèi)容和遺傳算法的優(yōu)化過程。使用MATLAB軟件中的遺傳算法對支護型式進行優(yōu)化設(shè)計。土釘墻設(shè)計方案中的優(yōu)化設(shè)計變量包括土釘?shù)罃?shù)、土釘豎向間距、土釘水平間距、土釘孔徑、土釘直徑和土釘長度;懸臂式支護結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計變量有樁體的間距、直徑和配筋。在認

3、真總結(jié)和分析支護體系設(shè)計計算方法的基礎(chǔ)上,以工程造價為目標函數(shù)建立優(yōu)化設(shè)計模型。在保證安全穩(wěn)定的前提下,分析支護型式的各種參數(shù)對工程造價的影響程度,最終確定出經(jīng)濟合理、安全穩(wěn)定的設(shè)計方案。
　　土釘墻優(yōu)化后的設(shè)計方案中,土釘根數(shù)減少一根,土釘長度明顯降低,單位工程造價降低18.4％,土釘?shù)乃介g距對土釘墻的工程造價影響顯著,單位工程造價隨著土釘水平間距的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。懸臂樁優(yōu)化后的設(shè)計方案中,單位工程造價降低23%。