基於混沌粒子群算法的抗滑樁結構穩健最佳化設計研究

《基於混沌粒子群算法的抗滑樁結構穩健最佳化設計研究》是依託武漢理工大學，由李梅擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於混沌粒子群算法的抗滑樁結構穩健最佳化設計研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李梅
• 依託單位：武漢理工大學

項目摘要

傳統的抗滑樁設計方法都是根據經驗採用試算的方法進行驗算式設計，結果通常偏於保守，且計算工作繁重，因此結合計算機和現代結構最佳化技術進行抗滑樁結構最佳化設計非常必要。在室內模型試驗分析的基礎上，研究樁位、樁距變化對抗滑樁結構內力的變化規律，給出樁位和樁距合理變化範圍；綜合考慮樁位、樁長、樁距、截面尺寸等多因素對抗滑樁結構設計和成本的影響，建立成本目標函式和約束條件；利用混沌算法隨機性遍歷性規律性提高粒子群全局搜尋能力及收斂速度和精度的優點，採用基於混沌粒子群算法，運用結構穩健最佳化設計方法，充分考慮各設計參數的不確定性或模糊性對結構的影響，建立抗滑樁最佳化設計模型，編制抗滑樁最佳化設計軟體，結合現場實測數據和數值模擬對比分析現場最佳化設計結果從而驗證和完善最佳化模型，實現抗滑樁整體最佳化設計，節約工程成本。研究成果對工程抗滑樁設計有重要理論意義與工程套用價值。

結題摘要

傳統的抗滑樁設計方法都是根據經驗採用試算的方法進行驗算式設計，結果通常偏於保守，且較少結合結構受力本身考慮最佳化問題，因此結合計算機和現代結構最佳化技術進行抗滑樁結構最佳化設計非常必要。採用現場監測、室內模型試驗和數值模擬相結合的方法，以現場鐵路工程樁板牆為研究對象，進行了土壓力、邊坡位移和鋼筋應力等現場監測；以現場樁板牆為原型，按相似原理進行了室內模型試驗，並在這兩者基礎上建立了數值模擬模型，對樁距等設計參數改變下樁板牆結構的變化規律進行了分析；在此基礎上，綜合考慮分析各設計參數對抗滑樁結構設計和成本的影響，以成本造價為目標函式，以樁長、樁距、截面寬高、配筋、樁位等為設計變數，以規範、結構強度和地基強度限值為約束條件，利用混沌算法隨機性遍歷性規律性提高粒子群全局搜尋能力、收斂速度和精度的優點，採用混沌粒子群算法，運用結構穩健最佳化設計理論，建立了抗滑樁最佳化設計模型，開發了抗滑樁最佳化設計程式，工程實例套用表明，抗滑樁（樁板牆）採用最佳化設計可節約工程成本。研究成果對工程抗滑樁設計有重要理論意義與工程套用價值。