基于模糊积分的复合地基优化选型及沉降的黏弹性分析
发布时间：2020-08-13 04:10
【摘要】：复合地基已经成为软弱地基处理的常用手段,有关复合地基的选型和沉降计算是复合地基理论研究的重要组成部分。现阶段复合地基的选型决策模型和变形计算方法已有很多,然而每种模型和计算方法都有各自适用的范围,合理的选型与沉降计算,可以保证地基在满足正常使用功能的前提下节约成本。由于地基处理时很多因素都无法给出定量指标,具有模糊性,因此基于其模糊特性,本文应用改进的Sugeno模糊积分模型对多种复合地基处理方案进行决策,并考虑复合地基土体的黏弹性特性,推导出复合地基下卧层沉降的黏弹性解。本文的主要研究内容如下:(1)对Sugeno模糊积分进行改进,将改进的模糊积分模型作为复合地基处理方案的优选模型,并应用该模型对某高速公路地基处理方案进行分析,采用两种隶属函数模型(降半正态分布和降半Γ分布)进行了计算对比,确定了地基处理的最优决策方案,验证了该模型的合理性。(2)假定地基为半无限体线黏弹性介质,分别选用Kelvin模型和三元件模型作为描述岩土体黏弹性关系的模型,在拉氏空间下,利用Hankel变换分别求出单层黏弹性地基位移和应力的初始函数解答,并分别给出了选用Kelvin模型时半无限体表面作用集中力及选用三元件模型时半无限体表面作用均布荷载情况下的竖向位移表达式,并通过解的退化及实例分析,验证了本文计算方法的正确性,研究成果为研究复合地基下卧层沉降奠定了理论基础。(3)将土体黏弹性特征引入复合地基下卧层的变形计算中,选择了三元件模型描述土体黏弹性关系,推导出了矩形均布荷载作用下复合地基下卧层沉降的黏弹性解答,并将结果应用于水泥搅拌桩的沉降计算。在对实例的分析中,通过对各种沉降计算方法的对比,结果表明考虑土体黏弹性时计算结果更接近于实测值,更具有合理性。
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU433
【图文】：
院硕士学位论文 第 2 章 基于模糊积分的复合地基选型10图2.1 复合地基的分类2.1.2 复合地基选型研究方法现阶段在对复合地基选型时的研究方法大致可以分为三大类：定性、定量、系统分析方法。定性的方法较适用于在备选方案的各因素对某方案的利弊具有取向较明显的情况，当然在选取方案时是专家凭经验直观的选取，所以会有漏选的可能性；定量相对于定性来说计算上较为准确，定量同定性一样也是专家凭经验选取方案，然后经过各参数的计算确定，来选择复合地基的最终方案，适用于在开始时可用方案较少的情况。后来很多学者将各学科应用到复合地基选型上，有评分优化法、神经网络法、层次分析法、灰色理论法、模糊积分、模糊相似优先等，相对于前两者，系统法可以用于备选方案较多的情况。层次分析法是将问题层次化，并选择合理的准则层和指标层，如工期、技术、质量、投资等因素，对其作出综合性评价，形成一个层次阶梯模型，最终选出最优的地基处理方法。由于地基处理有很多的不确定性因素
当 时（2-13）图2.2 降半正态分布表2.7 由降半正态分布计算各软基处理方案各指标的标化值和满意度决策指标振冲碎石桩 塑料排水板 二灰土桩 粉体搅拌桩标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度工程造价/万元 2.745 0.048 1.0 1.0 1.268 0.931 1.845 0.490维修工作量 1.714 0.601 1.0 1.0 1.048 0.998 1.857 0.480施工技术可靠性 1.141 0.980 1.0 1.0 3.857 0.0 1.976 0.386处理效果 1.042 0.998 1.0 1.0 1.786 0.539 1.744 0.575施工复杂程度 1.210 0.957 1.307 0.910 1.048 0.998 1.0 1.0施工工期/day 1.0 1.0 3.214 0.007 1.071 0.995 1.071 0.995环境影响 2.7 0.056 2.767 0
当 时（2-14）图2.3 降半Γ分布表2.8 由降半 分布计算各软基处理方案各指标的标化值和满意度决策指标振冲碎石桩 塑料排水板 二灰土桩 粉体搅拌桩标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度工程造价/万元 2.745 0.175 1.0 1.0 1.268 0.765 1.845 0.430维修工作量 1.714 0.490 1.0 1.0 1.048 0.953 1.857 0.424施工技术可靠性 1.141 0.868 1.0 1.0 3.857 0.057 1.976 0.377处理效果 1.042 0.959 1.0 1.0 1.786 0.456 1.744 0.475施工复杂程度 1.210 0.811 1.307 0.736 1.048 0.953 1.0 1.0施工工期/day 1.0 1.0 3.214 0.109 1.071 0.931 1.071 0.931环境影响 2.7 0.183 2.767 0.171 1.067 0.935 1.0 1.0资源消耗 1.02 0.980 1.588 0.555 1.392 0.676 1.0 1.0（4） 模糊积分计算结果1) 降半正态分布计算结果根据表2.7 的计算结果将满意度y(xjk)顺序由大到小排列（如果y(xjk)相同时,l 值大的因素排在前列），顺序为yj(1),yj(2),…,yj(n)。相应的因素集为Xji={xj1,xj1,…,xj1}，(i=1,2,…,n)，顺序排列为xj(1),xj(2),…,xj(n)，，然后由改进的模糊积分公式计算出四种方案的模糊积分值Ej。①振冲碎石桩(1)1l ( H ) 0.307，(2)1l ( H ) 0.307 0.023 0.33，(3)1l ( H ) 0.371，(4)1l ( H ) 0.407
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU433
【图文】：
院硕士学位论文 第 2 章 基于模糊积分的复合地基选型10图2.1 复合地基的分类2.1.2 复合地基选型研究方法现阶段在对复合地基选型时的研究方法大致可以分为三大类：定性、定量、系统分析方法。定性的方法较适用于在备选方案的各因素对某方案的利弊具有取向较明显的情况，当然在选取方案时是专家凭经验直观的选取，所以会有漏选的可能性；定量相对于定性来说计算上较为准确，定量同定性一样也是专家凭经验选取方案，然后经过各参数的计算确定，来选择复合地基的最终方案，适用于在开始时可用方案较少的情况。后来很多学者将各学科应用到复合地基选型上，有评分优化法、神经网络法、层次分析法、灰色理论法、模糊积分、模糊相似优先等，相对于前两者，系统法可以用于备选方案较多的情况。层次分析法是将问题层次化，并选择合理的准则层和指标层，如工期、技术、质量、投资等因素，对其作出综合性评价，形成一个层次阶梯模型，最终选出最优的地基处理方法。由于地基处理有很多的不确定性因素
当 时（2-13）图2.2 降半正态分布表2.7 由降半正态分布计算各软基处理方案各指标的标化值和满意度决策指标振冲碎石桩 塑料排水板 二灰土桩 粉体搅拌桩标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度工程造价/万元 2.745 0.048 1.0 1.0 1.268 0.931 1.845 0.490维修工作量 1.714 0.601 1.0 1.0 1.048 0.998 1.857 0.480施工技术可靠性 1.141 0.980 1.0 1.0 3.857 0.0 1.976 0.386处理效果 1.042 0.998 1.0 1.0 1.786 0.539 1.744 0.575施工复杂程度 1.210 0.957 1.307 0.910 1.048 0.998 1.0 1.0施工工期/day 1.0 1.0 3.214 0.007 1.071 0.995 1.071 0.995环境影响 2.7 0.056 2.767 0
当 时（2-14）图2.3 降半Γ分布表2.8 由降半 分布计算各软基处理方案各指标的标化值和满意度决策指标振冲碎石桩 塑料排水板 二灰土桩 粉体搅拌桩标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度 标化值 满意度工程造价/万元 2.745 0.175 1.0 1.0 1.268 0.765 1.845 0.430维修工作量 1.714 0.490 1.0 1.0 1.048 0.953 1.857 0.424施工技术可靠性 1.141 0.868 1.0 1.0 3.857 0.057 1.976 0.377处理效果 1.042 0.959 1.0 1.0 1.786 0.456 1.744 0.475施工复杂程度 1.210 0.811 1.307 0.736 1.048 0.953 1.0 1.0施工工期/day 1.0 1.0 3.214 0.109 1.071 0.931 1.071 0.931环境影响 2.7 0.183 2.767 0.171 1.067 0.935 1.0 1.0资源消耗 1.02 0.980 1.588 0.555 1.392 0.676 1.0 1.0（4） 模糊积分计算结果1) 降半正态分布计算结果根据表2.7 的计算结果将满意度y(xjk)顺序由大到小排列（如果y(xjk)相同时,l 值大的因素排在前列），顺序为yj(1),yj(2),…,yj(n)。相应的因素集为Xji={xj1,xj1,…,xj1}，(i=1,2,…,n)，顺序排列为xj(1),xj(2),…,xj(n)，，然后由改进的模糊积分公式计算出四种方案的模糊积分值Ej。①振冲碎石桩(1)1l ( H ) 0.307，(2)1l ( H ) 0.307 0.023 0.33，(3)1l ( H ) 0.371，(4)1l ( H ) 0.407
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 程一杰;马利东;刘洋;;刚性基础下组合桩复合地基下卧层沉降分析[J];华北科技学院学报;2017年05期
2 李建国;王s
本文编号：2791503
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/2791503.html
