組合型復(fù)合地基加固機(jī)理及仿生智能優(yōu)化分析計(jì)算方法研究.pdf

1、本文通過室內(nèi)外試驗(yàn)、理論和數(shù)值分析等方法主要對(duì)豎橫向雙向增強(qiáng)組合型復(fù)合地基的加固機(jī)理、承載與變形特性、設(shè)計(jì)計(jì)算方法等進(jìn)行了研究，取得了如下成果： (1)提出了兩種新型混合仿生智能優(yōu)化算法——復(fù)合形模擬退火算法(CSA)和改進(jìn)復(fù)合形遺傳算法(CGA)，它們綜合了復(fù)合形優(yōu)化方法的局部搜索效率高和仿生智能優(yōu)化方法的全局尋優(yōu)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，通過改造基本蟻群算法的結(jié)構(gòu)，并引入啟發(fā)式算子，提出了一種適合求解序貫決策問題的啟發(fā)式蟻群算法。

2、 (2)設(shè)計(jì)并完成了三個(gè)室內(nèi)模型試驗(yàn)——純軟土地基模型試驗(yàn)、土工格室加筋地基模型試驗(yàn)和土工格室與碎石樁組合型復(fù)合地基模型試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：地基中設(shè)置土工格室墊層，改善了地基的承載和變形特性，提高了地基承載力、降低了地基沉降，并可防止地基側(cè)向擠出變形；而水平加筋與碎石樁復(fù)合地基，可使加筋、樁和土之間形成一個(gè)相互作用的支撐體系，共同承擔(dān)較大荷載，并進(jìn)一步降低地基沉降。 (3)基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論，考慮材料應(yīng)變軟化和拉壓模量不同

3、，導(dǎo)出了圓孔擴(kuò)張問題解以及碎石樁和散體材料樁復(fù)合地基的極限承載力公式，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好；同時(shí)，分析了計(jì)算參數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，得到了一些有益結(jié)論。 (4)基于Brauns法，考慮水平加筋作用及土體自重和內(nèi)摩擦角的影響，導(dǎo)出了有水平加筋碎石樁極限承載力計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較一致；通過將水平向增強(qiáng)體變形假定由曲線推廣到曲面，引入Winkler地基模型并基于樁間單元的受力平衡條件，導(dǎo)出了水平加筋與剛性樁組合型復(fù)合地基

4、承載力和樁土應(yīng)力比計(jì)算式。 (5)基于彈性地基上大變形彈性薄板理論，得到了土工格室加筋地基以及碎石樁與土工格室組合型復(fù)合地基的沉降計(jì)算方法，并探討了計(jì)算參數(shù)對(duì)地基沉降的影響。 (6)建立了長(zhǎng)短樁復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，提出了基于復(fù)合形遺傳算法和復(fù)合形模擬退火算法長(zhǎng)短樁復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 (7)以邊坡穩(wěn)定分析中瑞典條分法和嚴(yán)密的通用條分法為基礎(chǔ)，并基于仿生智能方法，得到了評(píng)價(jià)水平加筋與碎石樁組合型復(fù)合地基穩(wěn)定