《内撑式条形深基坑支护结构的优化研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内撑式条形深基坑支护结构的优化研究（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、国 国 C l a s s i f i e dI n d e x TV 姆争 U D C ： 。 S o u t h w e s tJ i a o t o n gU n i v e r s i t y M a s t e rD e g r e eT h e s i s O P T I M I Z A T I O NR E S E A R C H f I I II II III II II II I I IIIf Y 2 10 9 0 9 2 O NS U P P O R T I N GS T R U C T U R EO FD E E P ST R I PFO U N D A T I O NP
2、I TW I T H I N T E R N A LBR A C 玳G G r a d e ：2 0 0 9 C a n d i d a t e ：L iJ u a n j u a n A c a d e m i cD e g r e eA p p l i e df o r ：M a s t e r S p e c i a l i t y ：G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g S u p e r v i s o r ：A RZ h o uL i r o n g l 、直A Y ，2 0 1 2 索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇
3、编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密眵使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：铀锅 日期：挑，如 意学校保 阅和借阅。 库进行检 艚柳签名：孵 日期：7 , o l Z r 。1 7 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 1 通过对哈尔滨地铁烟厂车站条形深基坑监测数据的整理分析，发现支护结构的 实测位移、地表沉降等比原设计方案都偏小，得出支护结构设计过于保守的结论，存 在一定的优化空间。 2 采用大型有限元软件P L A X I S 建立平面有限元模型，模拟哈尔滨地铁烟厂车
4、站 基坑的开挖与支护，分析深基坑支护结构的受力与变形特征，对比计算结果与监测结 果，对基坑开挖影响最大的岩土力学参数进行反演分析，提出了一套岩土力学参数。 3 采用反演分析得到的力学参数，改变支护结构的设计参数，在P L A X I S 中进行 模拟计算，得到影响基坑开挖支护的主要因素有支撑道数、支撑位置、支撑预应力、 桩径和桩间距，这些因素可以作为基坑支护结构优化的变量，为基坑支护结构的优化 奠定了基础。 4 通过基于M A T L A B 的遗传算法对影响基坑开挖支护的主要因素进行优化分析， 建立优化模型、确定目标函数、选择优化变量、编制优化程序，通过计算比较得出了 基坑支护结构的细部最优
5、方案，优化方案比原设计方案节省7 1 9 的造价，证明了遗 传算法在基坑支护优化中具有一定的可行性。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的说明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：栅幽 日期：7 , , 0 1 2 e - 1 7 设计变量需要满足的约束，得到在满足约束条件的前提下使目标函数取最小值的方案 即最优设计方案。对比优化方案与原方案，可以发现优化方案更加经济，因此，对基 坑工程
6、的优化具有一定的现实意义，也是非常有必要的。 本文研究表明：采用位移反演分析法可以实现岩土力学参数的优化；通过平面有 限元模拟得出了优化的变量为支撑道数、支撑竖向布置及桩径和桩间距；通过遗传算 法可以实现对基坑支护的细部优化，不仅优化结构的内力，而且实现了造价最低的目 标。 关键词：深基坑工程数值模拟优化设计遗传算法 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 I 页 A b s t r a c t B yp r o c e s s i n ga n da n a l y s i so fm o n i t o r i n gd a t at h a ti s f r o mH a r b i ns
7、u b w a ys t a t i o np i t c o n s t r u c t i o ns i t e ，t h i sa r t i c l ed i s c o v e r st h a tm e a s u r e dd i s p l a c e m e n ta n ds u r f a c es u b s i d e n c e a r es m a l l e rt h a nt h eo r i g i n a ld e s i g n S oi t c o n c l u d e st h a ts u p p o r ts 仃u c n l r ed e s
8、 i g ni s c o n s e r v a t i v e A st h ee x c e s s i v e l ys a f ed e s i g nw i l lr e s u l ti ne c o n o m i cw a s t e ，i ti sn e c e s s a r y t o o p t i m i z es u p p o r t i n gs t r u c t u r e O p t i m i z a t i o nd e s i g no f e x c a v a t i o ns u p p o r ts y s t e mi sg e n e
9、r a l l y d i v i d e di n t ot w ol e v e l s ，n a m e l yp r o g r a mo p t i m i z a t i o n ，d e t a i lo p t i m i z a t i o n T h i s a r t i c l e o p t i m i z e st h ed e t a i lu n d e r t h ep r e m i s eo f k n o w ns u p p o r tp r o g r a m T h ep r o c e s so ft h ed e e pp i ts e c t
10、 i o ne x c a v a t i o na n ds u p p o r ti sp l a n es i m u l a t e da n d a n a l y z e du s i n gl a r g eg e o t e c h n i c a l f i n i t ee l e m e n ts o f t w a r eP L A X I S A n dh o r i z o n t a l d i s p l a c e m e n to ft h ed e e pp i ts u p p o r t i n g s t r u c t u r ei sa n a
11、l y z e du s i n gH Sm o d e l A st h e r e l i a b i l i t yo ff i n i t e e l e m e n ts i m u l a t i o nr e s u l t sl a r g e l yd e p e n d s o nt h es o i lc o n s t i t u t i v e m o d e la n dc a l c u l a t i o np a r a m e t e r s ，S Of i r s t l yi to b t a i n sas e to fc a l c u l a t
12、i o np a r a m e t e r so f c o n t r o l l i n gd e f o r m a t i o nt h r o u g hd i s p l a c e m e n ti n v e r s ea n a l y s i s O nt h eb a s i so ft h eo r i g i n a ld e s i g n ，i tc h a n g e st h eb r a c en u m b e r , b r a c ev e r t i c a ll a y o u t ， s u p p o r tp r e s t r e s s
13、 ，p i l ed i a m e t e ra n dp i l es p a c i n ge t cu n d e r t h ep r e m i s eo ft h es a m e c o n s t r u c t i o np r o c e d u r e B ys t u d y i n gi n f l u e n c eo ft h e s ep a r a m e t e r so nd e f o r m a t i o na n d b e n d i n gm o m e n to f t h ep i t ，i td r a w st h ed e s i
14、g nv a r i a b l e st h a ta r er e q u i r e db yt h eo p t i m i z a t i o n p r o g r a m T h r o u g ho p t i m i z a t i o na n a l y s i so fs u p p o r ts t r u c t u r ep a r a m e t e ro fI n t e r n a l s h o r i n gs t r i p o fd e e pp i tb a s e do ng e n e t i ca l g o r i t h mi nM A
15、T L A Ba n dw r i t i n go p t i m i z a t i o np r o g r a mu s i n g M A T L A Bl a n g u a g e ，t h e na p p l y i n gt ot h eY A N C H A N Gp i ta n du s i n ge q u i v a l e n tb e a m m e t h o dt oc a l c u l a t e ，am a t h e m a t i c a lo p t i m i z a t i o nm o d e li sp r o p o s e dw i
16、 t hM i n i m u mC o s ta s t h eo b j e c t i v ef u n c t i o n B ys t u d y i n gt h ec o n s t r a i n t st h a te a c hd e s i g nv a r i a b l en e e d st om e e t a n dm a k i n gt h eo b j e c t i v ef u n c t i o nm i n i m u mu n d e rt h ep r e m i s eo fm e e t i n gc o n s t r a i n t s ， o p t i m a ld e s i g np r o g r a m i so b t a i n e d C o m p a r i s o no p t i m i z a t i o ns c h e m ew i t ht h eo r i g i n a l s c h e m eC a nb es e e n
