組合型復合地基加固機理及仿生智能優(yōu)化分析計算方法研究.pdf

1、本文通過室內(nèi)外試驗、理論和數(shù)值分析等方法主要對豎橫向雙向增強組合型復合地基的加固機理、承載與變形特性、設(shè)計計算方法等進行了研究，取得了如下成果： (1)提出了兩種新型混合仿生智能優(yōu)化算法——復合形模擬退火算法(CSA)和改進復合形遺傳算法(CGA)，它們綜合了復合形優(yōu)化方法的局部搜索效率高和仿生智能優(yōu)化方法的全局尋優(yōu)能力強的優(yōu)點；同時，通過改造基本蟻群算法的結(jié)構(gòu)，并引入啟發(fā)式算子，提出了一種適合求解序貫決策問題的啟發(fā)式蟻群算法。

2、 (2)設(shè)計并完成了三個室內(nèi)模型試驗——純軟土地基模型試驗、土工格室加筋地基模型試驗和土工格室與碎石樁組合型復合地基模型試驗，試驗結(jié)果表明：地基中設(shè)置土工格室墊層，改善了地基的承載和變形特性，提高了地基承載力、降低了地基沉降，并可防止地基側(cè)向擠出變形；而水平加筋與碎石樁復合地基，可使加筋、樁和土之間形成一個相互作用的支撐體系，共同承擔較大荷載，并進一步降低地基沉降。 (3)基于統(tǒng)一強度理論，考慮材料應變軟化和拉壓模量不同

3、，導出了圓孔擴張問題解以及碎石樁和散體材料樁復合地基的極限承載力公式，計算結(jié)果與試驗值吻合較好；同時，分析了計算參數(shù)對計算結(jié)果的影響，得到了一些有益結(jié)論。 (4)基于Brauns法，考慮水平加筋作用及土體自重和內(nèi)摩擦角的影響，導出了有水平加筋碎石樁極限承載力計算公式，計算結(jié)果與試驗結(jié)果比較一致；通過將水平向增強體變形假定由曲線推廣到曲面，引入Winkler地基模型并基于樁間單元的受力平衡條件，導出了水平加筋與剛性樁組合型復合地基

4、承載力和樁土應力比計算式。 (5)基于彈性地基上大變形彈性薄板理論，得到了土工格室加筋地基以及碎石樁與土工格室組合型復合地基的沉降計算方法，并探討了計算參數(shù)對地基沉降的影響。 (6)建立了長短樁復合地基優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型，提出了基于復合形遺傳算法和復合形模擬退火算法長短樁復合地基優(yōu)化設(shè)計方法。 (7)以邊坡穩(wěn)定分析中瑞典條分法和嚴密的通用條分法為基礎(chǔ)，并基于仿生智能方法，得到了評價水平加筋與碎石樁組合型復合地基穩(wěn)定