基于加权扰动共生生物搜索算法桩网复合地基优化设计

通过分析桩体未打入硬土层和桩体打入硬土层两种情况下桩网复合地基的受力变形特性和设计计算方法,建立了以桩径、桩长、桩帽边长和厚度、桩间距为设计变量,以地基承载力、沉降、加筋体抗拉、桩帽抗弯抗剪为约束条件,以工程造价为目标函数的桩网复合地基优化设计数学模型;通过引入加权扰动策略和减少寄生操作改进共生生物搜索(SOS)算法,提出了加权扰动共生生物搜索(PWSOS)算法;采用PWSOS算法求解桩网复合地基优化数学模型,得到基于PWSOS算法桩网复合地基优化设计方法。工程实例计算结果表明,改进得到的PWSOS算法具有更好的寻优性能和收敛速度,并得到了更优的桩网复合地基优化设计方案。     

桩箱筏优化设计的加速遗传算法

遗传算法作为一种全局优化算法，遗传算法克服了传统优化方法容易陷入局部最优值的缺陷。将新兴的交叉学科遗传算法引入到桩箱筏优化设计中，以桩箱筏的总造价作为优化目标函数，全部约束条件按《建筑桩基技术规范》(JGJ94—1994)给出，编制了桩筏优化设计计算程序，通过计算实例证明了遗传算法用于桩箱筏优化设计的可行性。     

基于HPSO算法的CFG桩复合地基优化设计

复合粒子群优化(HPSO)算法是一类随机全局优化技术,具有搜索能力强、收敛速度快、搜索精度高的优点。针对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基设计中的优化问题,利用FLAC软件自带的fish语言实现了HPSO算法对CFG桩复合地基多个设计参数的优化辨识。该方法从设计参数的随机值出发,以CFG桩施工时所需混合料方量作为目标函数来评价参数的品质,利用HPSO算法规则实现设计参数的进化,搜索出全局最优的设计参数值,从而实现了CFG桩复合地基设计参数的自适应辨识。利用该方法对某工程CFG桩复合地基进行了多参数优化设计。结果表明,HPSO算法用于CFG桩复合地基优化设计是有效的,能在满足设计及相关规范的前提下有效降低工程成本,提高经济效益。     

考虑上部结构的桩筏基础非线性共同作用分析

当前虽然已有考虑桩筏非线性的设计,但仍无人在此基础上,考虑上部结构。因此考虑上部结构,进一步认识其与桩筏基础非线性共同作用机理,优化桩筏基础设计,具有重要的现实意义。本文以子结构法凝聚上部结构的荷载及刚度,以平面壳体单元模拟筏板,按有限层法模拟桩土之间的弹性相互作用,用广义剪切位移法模拟桩的非线性工作性状,建立了一种考虑上部结构共同作用的桩筏基础非线性分析方法,并编制了分析程序。通过实例分析,探讨了上部结构与桩筏基础非线性共同作用的机理,研究了合理布桩方式,探讨了以差异沉降为目标的优化设计的可能途径。     

基于改进遗传算法的长短桩复合地基优化设计

当前复合地基实践中出现了许多以优化为目的的新的生长点,长短桩复合地基作为一种新型的复合地基处理形式,其优化设计即在满足地基承载力和沉降变形的基础上实现最佳经济性的优化目标。本文采用改进的遗传算法,以长短桩桩体总费用为目标函数,全部约束条件均按相应规范要求给出,建立长短桩复合地基的优化设计数学模型,并编制了相应的计算程序。同时给出长短桩复合地基优化设计算例,计算结果表明,此算法能优化设计,降低工程造价,对工程设计有较强的参考价值。     

深基坑开挖中桩墙体系支护的结构优化设计

针对桩墙加内支撑这种支护型式在常规支护结构设计中所存在的不足,提出了一种优化设计方法,通过决策变量、约束条件、目标函数、优化算法的确立以及计算机程序的编制,成功实现了桩墙体系支护结构的参数优化设计。     

基于遗传算法的深层搅拌桩优化设计

将遗传算法应用于深层搅拌桩优化设计中,以单位面积内深层搅拌桩的水泥用量为优化目标函数。全部约束条件均按相应规范的要求给出,并针对传统遗传算法优化设计时遇到的诸如计算量大、早熟收敛等问题,提出了相应的改进策略,利用Visual C++编制了计算程序,通过实例证明了所提优化方法的有效性。     

桩筏基础的系统模拟法优化设计研究

针对桩筏基础复杂的大系统问题,提出了系统模拟法优化设计思想。首先应用正交试验设计优化系统输入,其次采用桩筏基础有限元分析程序计算系统输出响应,最后运用多目标决策技术优化系统输出响应并确定桩筏基础优化设计均衡解。该方法实现了人机交互的优化设计,可确保优化结果可行性。     

锚拉桩应用于水库库岸滑坡治理的关键问题探讨

锚拉桩是一种有效的治理滑坡的支挡结构,已广泛用于三峡库区库岸滑坡治理中。分析了锚拉桩应用于水库库岸滑坡治理工程中存在的关键问题。由于水库库岸滑坡作用在锚拉桩上的滑坡推力的变化,应考虑施加在锚索上的预应力 锚索与桩的协调变形,在不改变锚索预应力的情况下,增大锚索变形产生的水平拉力,将减少作用在锚索上的总拉力。通过一算例,分析了过大的预应力作用在锚拉桩上使锚拉桩处于不利工作状态。并分析了锚索上受到的竖向附加荷载,这将恶化锚索的受力,同时,锚拉桩在水位变动带存在三种预应力损失。     

中国石油大厦复合土钉支护现场监测与分析

桩锚与土钉复合支护在国内得到广泛地应用,但其分析理论和设计方法尚欠不足,实践远超过理论。结合北京中国石油大厦深基坑支护工程,介绍了桩锚-土钉复合支护内力的监测方案。通过对复合土钉支护中桩、锚杆、土钉受力的现场测试和分析,研究了桩锚-土钉复合支护各部分的受力机理,对深入认识桩锚-土钉复合支护的受力机理和桩锚-土钉复合支护结构的优化设计提供参考。     

优化设计理论在抗滑桩工程中的应用

采用数学规划方法中的直接最优化方法复合形法,对已知荷载或内力的抗滑桩,以结构成本为目标函数进行满足工程使用要求的有约束最优化设计,编制了相应的程序,并用VisualBasic6 .0开发了应用程序界面,将优化以后所得结果与使用传统设计方法结果比较,有较大降低结构成本的效果。     

基于遗传算法的抗滑桩优化设计

抗滑桩由于其桩位布置灵活、施工比较方便、治理效果可靠,是滑坡治理工程中广泛采用的一种抗滑措施。一直以来抗滑桩设计都是沿用手工查表计算的方法,采用这种传统的抗滑桩设计方法不仅增加了工程师繁重的计算工作,而且很难实现优化设计。文章在对抗滑桩的工作机理进行分析的基础上,讨论了影响抗滑桩经济性的主要因素,以抗滑桩的截面宽、高和长度为基本要素,建立了抗滑桩优化设计的数学模型,并采用遗传算法进行求解。最后对一个工程实例用传统设计方法和优化设计方法所得的结果进行了比较,结果表明,对抗滑桩进行优化设计不仅能减轻工程设计人员的工作量,还可以在满足安全的条件下明显的降低工程费用,在滑坡治理工程中具有一定的实际意义。     

Design of raft–pile foundation using combined optimization and finite element approach

This paper describes the application of a structural optimization approach combined with the finite element method for the optimal design of a raft–pile foundation system. The analysis takes into account the non-linear behaviour of the soil medium and the piles. For the optimization process, the sensitivity analysis is carried out using the approximate semi-analytical method while the constraint approximation is obtained from the combination of extended Bi-point and Lagrangian polynomial approximation methods. The objective function of the problem is the cost of the foundation. The design variables are the raft thickness, cross-section, length and number of piles. The maximum displacement and differential displacement are selected as the constraints. The proposed method is shown to achieve an optimum design of raft–pile foundation efficiently and accurately. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

Multiobjective optimization-based design of stabilizing piles in earth slopes

Though the technology of using stabilizing piles to prevent landsliding is not new, the design of such piles with a meaningful optimization framework has been rarely reported. In this paper, a multiobjective optimization-based framework for design of stabilizing piles is presented, in which both reinforcement effectiveness and cost efficiency could be explicitly considered. The design parameters considered in the proposed design framework are the pile parameters, including pile diameter, spacing, length, and position, and the design objectives considered are the reinforcement effectiveness and cost efficiency. The design of stabilizing piles is then implemented as a multiobjective optimization problem. In that the desire to maximize the reinforcement effectiveness and that to maximize the cost efficiency are two conflicting objectives, the output of this multiobjective optimization will be a Pareto front that depicts a trade-off between these two design objectives. With the obtained Pareto front, an informed decision regarding the design of stabilizing piles is reached. The effectiveness and significance of the proposed multiobjective optimization-based design framework for stabilizing piles are demonstrated through two illustrative examples: one is the design of stabilizing piles in a one-layer earth slope and the other the design of stabilizing piles in a two-layer earth slope. Further, parametric analyses are conducted to investigate the influences of the pile design parameters on the stability of reinforced slopes.     

北京佳程广场深基坑支护工程设计与施工技术

护坡桩、挡土墙、预应力锚杆、压力注浆等施工工艺在一个深基坑支护工程中的综合应用,尤其在采用了挡土墙与桩锚组合支护方案后，改变以往为控制变形采用刚性支点法的设计思路，用弹性支点法在允许变形范围内设计护坡桩与锚杆，大大降低了工程造价，保证了基坑支护系统的安全性、可靠性和经济性,并取得成功。概述以上施工方法的设计、主要技术措施及几点重要的结论。     

后插筋旋喷桩-灌注桩复合式基坑支护结构设计方法

后插筋旋喷桩－灌注桩复合式基坑支护结构是根据实际工程需要设计出的一种新型结构，具有抗弯能力强，止水效果好，造价低廉和施工方便等优点，具有很好的应用前景。提出了该基坑支护结构截面抗弯计算的力学模型和设计计算方法。     

深层搅拌桩弥补钻孔灌注桩承载力不足的尝试

针对某工程钻孔灌注桩的单桩进行静、动试验,对单桩极限承载力不能满足设计要求进行了分析。提出了用柔性深层搅拌桩弥补刚性灌注桩承载力不足的处理措施,对刚、柔性桩受力和变形协调性进行了分析,并使二者共同作用。处理结果表明：这种方法既经济,又便于施工,能完全达到设计要求,对类似地基事故处理具有参考作用。     

Foundation pit dewatering optimization design based on GMW-2005 and LGR technique

The slope instability and uneven settlement caused by the foundation pit dewatering pose a great threat to the project and surrounding environment.Thus,it is necessary to carry out optimization design of the foundation pit dewatering project.To solve this problem,this paper introduces the simulation-optimization method and establishes the groundwater model based on MODFLOW-2005.The local grid refinement(LGR)technique is employed to achieve the refinement of dewatering area.Under the premise of construction safety,the minimum cost of the project is set as the objective function to solve the optimization problem of foundation pit engineering with GWM-2005.The results show that the optimization with GWM-2005 will be more accurate combined with the LGR model,but the improvement of the optimization is not obvious.It is necessary to choose a suitable local refinement model considering the engineering requirement.