樁基礎優(yōu)化設計程序的開發(fā)和應用.pdf

1、樁基礎具有承載力高、沉降變形小、制作靈活方便和適用條件廣泛等優(yōu)點，在房屋建筑、橋梁、海洋等工程中都有廣泛的應用。但樁基礎的設計和計算過程比較復雜，采用手工計算費時費力且很難達到滿意的效果。隨著樁基礎分析方法的逐步完善和計算手段的日益進步，利用計算機進行樁基礎工程設計已應用開來。由于涉及優(yōu)化設計的樁基礎設計計算軟件很少，因此，樁基礎優(yōu)化設計程序的開發(fā)還是具有一定的實際意義。近幾年來，關于各種結(jié)構(gòu)的設計、優(yōu)化設計乃至于智能設計的計算機系統(tǒng)不

2、斷產(chǎn)生，其中不少己進入到實用階段。然而，由于樁土體系的復雜性，要研制出功能較為完備、能廣泛適用于一般工程條件的樁基礎計算機設計系統(tǒng)還有不少實際困難。本文的主要研究工作如下：
　　 (1)通過文獻調(diào)研總結(jié)了現(xiàn)今國內(nèi)外各種樁基礎設計計算軟件的研究使用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，介紹了本文主要研究內(nèi)容-樁基礎優(yōu)化設計程序的理論及應用現(xiàn)狀。
　　 (2)本文以規(guī)范《南京地區(qū)地基基礎設計規(guī)范》(DGJ32/J12-2005)、《建筑地基基礎設

3、計規(guī)范》(GB50007-2002)和《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)為理論依據(jù)，對樁基礎設計方法進行分析總結(jié)，為其與優(yōu)化方法的結(jié)合和程序的編寫做了理論鋪墊。
　　 (3)優(yōu)化設計是一種尋找確定最優(yōu)設計方案的技術。通過對常用優(yōu)化設計方法的對比分析，選擇了遺傳算法作為本文的優(yōu)化算法，具體闡述了遺傳算法的原理和特點，說明了一般遺傳算法在解決工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計時經(jīng)常出現(xiàn)的非線性規(guī)劃問題的適用性和求解效果；為減少優(yōu)化計算量，將

4、樁徑、樁長、樁間距、承臺厚度和承臺配筋作為設計變量，滿足強度要求、變形要求和構(gòu)造要求三類約束條件；通過調(diào)整樁長、樁距、樁徑等參數(shù)，本著樁基礎總造價最小的目標，建立了樁基礎優(yōu)化設計數(shù)學模型。
　　 (4)利用Visual Basic6.0語言良好的面向?qū)ο筇匦院鸵暣肮δ?，以Windows為開發(fā)系統(tǒng)平臺，編制了樁基礎優(yōu)化設計程序，通過工程實例驗證其可行性，為設計人員提供便利；由于作者的時間和能力有限，程序還有很多不足之處，需要在今后