基于遺傳算法的衡重式擋土墻的設計計算與應用.pdf

1、隨著中國西部大開發(fā)的深入進行，基礎建設中的公路建設持續(xù)發(fā)展，擋土墻的應用范圍越來越廣。衡重式擋土墻具有諸多優(yōu)點，如:衡重臺上的填土使得墻體重心后移增加了墻身穩(wěn)定性、折線形墻背可降低墻身和減少基礎開挖量以及縮減墻身斷面面積等，故此衡重式擋土墻被廣泛應用于工程支護結構中。但是，在常規(guī)設計中要得到同時滿足經濟性和安全性的截面，要經過反復的試算，工作量大而且不一定得到最優(yōu)的結果。因而深入研究衡重式擋土墻的優(yōu)化設計具備一定的工程實踐意義和經濟價值

2、。
　　本文內容主要從以下三個方面展開:
　?、俳榻B了常用的土壓力理論及其適應范圍，重點分析了特殊情況下的土壓力計算，包括:存在第二破裂面時的土壓力計算、粘性土土壓力計算、折線形墻背的土壓力計算以及地震作用下的土壓力等。基于以上土壓力理論和相關設計手冊推導出適用于衡重式路肩擋土墻的土壓力計算公式，并以擋墻抗滑移穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性、基底應力及合力偏心距、墻身截面強度和構造要求為優(yōu)化模型的約束條件，得出約束計算公式;
　

3、?、卺槍ΤＲ?guī)設計方法的復雜性和設計結果的非最優(yōu)性，提出了基于遺傳算法對衡重式擋土墻進行優(yōu)化設計，闡釋了遺傳算法的優(yōu)點及其優(yōu)化原理，仔細分析復制、交叉和變異三種遺傳算子，為建立和運行衡重式擋土墻優(yōu)化模型奠定了理論基礎;
　?、劢涍^比較選取擋土墻截面面積為優(yōu)化目標，篩選了九個影響目標函數(shù)的設計變量，建立了衡重式擋土墻優(yōu)化設計模型，并采用MATLAB高級數(shù)學分析工具，編制了目標函數(shù)和約束條件的M文件，利用遺傳算法優(yōu)化工具箱，實現(xiàn)了基于遺