基于可靠性的懸錨式擋土墻全局優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、路基懸錨式擋土墻是一種新型的邊坡支擋結(jié)構(gòu)。它是在懸臂式擋土墻的的側(cè)面設(shè)置錨定板,充分利用了錨定板的抗拔力以及墻后踵板以上土體的自重力,使懸臂式擋土墻受力和內(nèi)力分布更加合理,這樣可以減小墻體的截面尺寸,大量節(jié)約占用的土地面積和實(shí)際的工程投資。
　　目前懸錨式擋土墻的理論研究工作和實(shí)際應(yīng)用主要是在確定性分析基礎(chǔ)上進(jìn)行的,然而巖土體自身、巖土體與結(jié)構(gòu)之間相互作用的特性決定描述它們的參數(shù)具有非常大的變異性,對(duì)這些不確定因素的確定性處理會(huì)造

2、成計(jì)算結(jié)果具有非常大的誤差。因此,應(yīng)該用概率統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)手段來(lái)進(jìn)行更加科學(xué)合理的計(jì)算懸錨式擋土墻的不確定性問(wèn)題。
　　論文首先簡(jiǎn)單的介紹了可靠性的發(fā)展歷程和基本理論。依據(jù)目前懸錨式擋土墻的研究成果,介紹了其結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算方法。通過(guò)分析比較,鑒于目前描述巖土體參數(shù)的特征以及這些參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析資料,選擇巖土體的粘聚力C、內(nèi)摩擦角ψ等參數(shù)作為隨機(jī)變量,其余計(jì)算參數(shù)作為確定值進(jìn)行可靠性分析和計(jì)算。并運(yùn)用可靠性?xún)?yōu)化理論對(duì)懸錨式擋土墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的全

3、局優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　在懸錨式擋土墻系統(tǒng)可靠性分析的基礎(chǔ)上,將系統(tǒng)分解為懸臂式擋土墻、錨定板和拉桿三個(gè)一級(jí)子系統(tǒng),將懸臂式擋土墻、錨定板和拉桿分為九個(gè)二級(jí)子系統(tǒng),根據(jù)等分配原理進(jìn)行了可靠度的分配,并建立了懸錨式擋土墻系統(tǒng)可靠度的最優(yōu)分配模式。
　　在Matlab環(huán)境下,通過(guò)Matlab強(qiáng)大的計(jì)算分析功能,建立了懸錨式擋土墻系統(tǒng)最優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和約束條件的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)優(yōu)化工具箱對(duì)懸錨式擋土墻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全局可靠性?xún)?yōu)化。