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1、分類號:P64210710-2015126085碩士學(xué)位論文抗滑樁優(yōu)化設(shè)計(jì)在滑坡治理中的應(yīng)用肖楓導(dǎo)師姓名職稱趙法鎖教授申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱地質(zhì)工程論文提交日期2018年4月18日論文答辯日期2018年5月31日學(xué)位授予單位長安大學(xué)TheApplicationofAnti-slidePileOptimizationDesignintheLandslideTreatmentADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:XiaoFengSupervisor:Prof.ZhaoFasuoChang’anUniversity,Xi
2、’an,China摘要抗滑樁作為一種支擋結(jié)構(gòu),具有諸多優(yōu)點(diǎn),已在滑坡治理工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。但是由于易受設(shè)計(jì)人員主觀因素的影響,傳統(tǒng)抗滑樁的設(shè)計(jì)方法只是確定了一個(gè)可行方案,并不一定是最優(yōu)方案。而采用不合理的設(shè)計(jì)無疑會造成巨大浪費(fèi),故本文針對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中存在計(jì)算繁雜、效率較低、受人為主觀因素影響較大的問題,以焦樹凹滑坡實(shí)際工程為例,運(yùn)用粒子群算法和蝙蝠算法對抗滑樁設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,編制Matlab程序,采用最優(yōu)設(shè)計(jì)方法確定結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。本文結(jié)合焦樹凹滑坡治理工程項(xiàng)目,分析滑坡形成的工程地質(zhì)背景、滑坡結(jié)構(gòu)及變形特征,進(jìn)行穩(wěn)定性分析;對抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算的基本理論進(jìn)行總結(jié),對抗滑樁的內(nèi)
3、力、位移及配筋計(jì)算等進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析。為充分發(fā)揮Matlab矩陣計(jì)算的優(yōu)勢,對抗滑樁矩陣分析理論進(jìn)行研究,編制基于Matlab的抗滑樁內(nèi)力計(jì)算及樁身配筋程序。根據(jù)最優(yōu)化原理,把尋求最低工程造價(jià)作為優(yōu)化目標(biāo),以滿足工程安全可靠的性能指標(biāo)為前提,建立了基于粒子群算法和蝙蝠算法的抗滑樁優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,編制兩種智能優(yōu)化算法的Matlab程序,完成最優(yōu)方案即成本最低方案的搜尋。本文最后進(jìn)行抗滑樁優(yōu)化效果評價(jià),分析優(yōu)化前后方案中樁身內(nèi)力及位移變化,評價(jià)優(yōu)化方案的經(jīng)濟(jì)效益。通過GEO5巖土軟件對優(yōu)化方案進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明優(yōu)化方案在保證工程安全的前提下,比原方案的費(fèi)用降低了15%~16%,經(jīng)濟(jì)效益顯著,
4、群智能優(yōu)化算法能夠有效地應(yīng)用于抗滑樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)中。關(guān)鍵詞:抗滑樁,優(yōu)化設(shè)計(jì),穩(wěn)定性分析,粒子群算法,蝙蝠算法,MatlabiAbstractAsakindofretainingstructure,anti-slidepilehasmanyadvantagesandhasbeenwidelyusedinthepracticeoflandslidecontrolengineering.Unfortunately,duetothesubjectiveinfluenceofthedesigners,thetraditionaldesignmethodofanti-slidepilecanonlyp
5、rovideawordablesolution,whichisnotthenecessarilyoptimalsolution.Thereisnodoubtthatanunreasonabledesignwouldbringaenormouswaste.Inordertofindasolutiontotheproblemoftraditionaldesignmethodofarduoustask,inefficiencyandvulnerabletosubjectivefactors,thispaper,inthepracticalengineeringbackgroundofJiaoSh
6、uwalandslide,usesParticleSwarmOptimization(PSO)algorithmandthebatalgorithm(BA),whichareprogrammedinMatlab,toachievetheoptimalparametersoftheanti-slidepile.Thatistosay,optimaldesignmethodisusedtodeterminetheoptimizationofthestructure.Thispaper,basedonJiaoShuwalandslideengineeringtreatment,analyzest
7、heengineeringgeologicconditions,structureanddeformationcharacterofthelandslide,discussestheitsstability,andcalculatesthelandslidethrust.Thebasictheoryofthedesignofanti-slidepilesissummarized,andtheinternalforce,d