渐近搜索算法在软土基坑基底抗隆起上限分析中的应用

发布时间：2024-02-07 05:36

　　潜在破坏面的确定是软土基坑基底抗隆起上限分析的难点与重点。在传统的上限分析法中,破坏面仅假设与基坑开挖宽度有关。而采用渐进搜索算法确定破坏面,无需假设破坏面具体形状,通过多次迭代计算即可确定临界破坏面,且该算法已在边坡稳定与可靠度分析中成功应用。介绍了应用多块体上限法分析基坑抗隆起稳定性的基本步骤,并详细介绍了渐进搜索算法的流程,针对基坑抗隆起分析问题的特点,对渐进搜索算法中的初始破坏面生成、搜索边界、收敛准则等重新进行了设置;针对搜索过程中遇到的问题,给出了解决方法。通过实例分析检验渐近搜索算法的实际应用效果,并围绕算法中的初始搜索步长、破坏面结点个数、搜索次数等关键参数进行讨论,给出建议取值。案例分析表明,渐近搜索算法在软土基坑基底抗隆起上限分析中应用效果很好,且相比于其他的上限分析方法,渐近搜索算法计算简单,无需假设破坏面形状参数。

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【部分图文】：

图1上限分析运动许可机构

参考极限平衡法与强度折减有限元法所分析得到的基坑隆起破坏面，以及Goh[3]、Faheem等[6]、秦会来等[7]所做研究，假设内支撑与支护墙体构成的支护系统具备足够的刚度（即暂不考虑支护系统刚度的影响），因此，墙后土体的破坏面轨迹竖直向下，其余部分则采用“近似圆弧滑动法”，如图....

图2结点可能搜索方向示意图

式中：λi为各结点的搜索步长，根据算例的计算结果，建议初始步长取B/1000;Nx、Ny分别有-1、0、1共3种取值，通过组合，实现对8个方向的搜索。2.3.2整体搜索阶段

图3搜索算法流程图

搜索算法流程图如图3所示。图3所示为7结点破坏面搜索流程，在实际求解过程中，往往7个结点不够，必须具备一定数量的结点，才能够捕捉到破坏面的几何特征。因此，学者们提出了多种扩充结点的方法，笔者采用张鲁渝等[20-22]建议的办法，即初始破坏面采用较少的结点，先进行数次搜索，破坏面初....

图450条随机产生的初始破坏面

式中：FSk+1、FSk为前后两次计算所得安全系数值；n为破坏面结点个数。式（22）、式（23）只是给出收敛准则的建议取值，在实际计算中，可根据收敛速度的变化进行调整。式（23）还可以通过控制搜索次数来实现，因为在满足破坏面“上凹”的条件下，收敛速度很快，搜索次数足够大时，式（2....

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