抗滑桩优化设计在滑坡治理中的应用

发布时间：2023-02-10 21:45

　　抗滑桩作为一种支挡结构,具有诸多优点,已在滑坡治理工程实践中得到了广泛应用。但是由于易受设计人员主观因素的影响,传统抗滑桩的设计方法只是确定了一个可行方案,并不一定是最优方案。而采用不合理的设计无疑会造成巨大浪费,故本文针对传统设计方法中存在计算繁杂、效率较低、受人为主观因素影响较大的问题,以焦树凹滑坡实际工程为例,运用粒子群算法和蝙蝠算法对抗滑桩设计参数进行优化,编制Matlab程序,采用最优设计方法确定结构的最优设计方案。本文结合焦树凹滑坡治理工程项目,分析滑坡形成的工程地质背景、滑坡结构及变形特征,进行稳定性分析;对抗滑桩设计计算的基本理论进行总结,对抗滑桩的内力、位移及配筋计算等进行了系统的理论分析。为充分发挥Matlab矩阵计算的优势,对抗滑桩矩阵分析理论进行研究,编制基于Matlab的抗滑桩内力计算及桩身配筋程序。根据最优化原理,把寻求最低工程造价作为优化目标,以满足工程安全可靠的性能指标为前提,建立了基于粒子群算法和蝙蝠算法的抗滑桩优化设计模型,编制两种智能优化算法的Matlab程序,完成最优方案即成本最低方案的搜寻。本文最后进行抗滑桩优化效果评价,分析优化前后方案中桩身...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 抗滑桩设计计算研究现状
        1.2.2 抗滑桩优化理论研究现状
    1.3 主要研究内容、思路及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究思路及技术路线
第二章 研究区地质环境条件
    2.1 交通位置
    2.2 气象水文
        2.2.1 气象
        2.2.2 水文
    2.3 地形地貌
    2.4 地层岩性
    2.5 地质构造
    2.6 新构造运动与地震
        2.6.1 新构造运动
        2.6.2 地震
    2.7 水文地质
    2.8 人类工程活动
        2.8.1 开垦土地
        2.8.2 削坡建房、修路
第三章 滑坡特征及稳定性分析
    3.1 滑坡形态特征
    3.2 滑坡结构特征
    3.3 滑坡变形特征
    3.4 滑坡稳定性分析
        3.4.1 滑坡及滑带土物理力学指标
        3.4.2 自然历史分析评价
        3.4.3 极限平衡法分析评价
第四章 抗滑桩优化设计模型
    4.1 抗滑桩设计计算理论
        4.1.1 传统抗滑桩设计的一般步骤与要求
        4.1.2 滑坡推力计算
        4.1.3 滑动面以上桩身内力与变形计算
        4.1.4 滑动面以下桩身内力与变形计算
        4.1.5 地基强度校核
        4.1.6 抗滑桩配筋计算
    4.2 抗滑桩的矩阵分析及程序设计
        4.2.1 初参数方程及程序设计
        4.2.2 有限差分方程及程序流程图
        4.2.3 抗滑桩内力计算及配筋程序的实现
    4.3 基于群体智能优化算法的抗滑桩优化模型
        4.3.1 粒子群优化算法
        4.3.2 蝙蝠优化算法
        4.3.3 优化目标函数
        4.3.4 约束条件
        4.3.5 抗滑桩优化设计模型
第五章 优化方案效果评价
    5.1 治理方案优化及经济效益评价
        5.1.1 原抗滑桩设计方案
        5.1.2 粒子群算法优化方案
        5.1.3 蝙蝠算法优化方案
        5.1.4 优化方案经济效益评价
    5.2 抗滑桩桩身结构效果评价
        5.2.1 抗滑桩结构位移变形
        5.2.2 抗滑桩桩身内力分布
        5.2.3 桩身结构优化效果评价
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3739969