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本文研究对象为生态型蜂巢砌块挡土墙,属于一种加筋重力式挡土墙。这种挡土墙可以布置辅助筒来提高其安全性,是一类结构布局灵活,砌块内部中空处可填土,外部呈六边形蜂巢形状,边角与底板处布置贯通钢筋的形成的重力式挡土墙结构。这种挡土墙目前在国外应用非常广泛,在国内近年来随着生态意识提高和公路边坡工程技术的不断推进,生态式挡土墙的应用也逐步得到推广运用。生态型蜂巢砌块挡土墙在不同的河道区段对应的主墙筒高度各不相同,因此需要对各个河道区段对应的挡土墙截面布局问题进行优化研究,实现安全与经济的目标,将本次论文的主要工作总结如下:
1.结合前人研究总结的软粘土坡稳定及完善后的软黏土库仑主动土压力理论,本文采用理正岩土数值模拟与遗传算法优化理论相结合的研究方法,建立了生态型蜂巢砌块挡土墙结构安全与岩土滑移稳定相统一的数值模型,在此基础上对2.5~5.5m高度的生态型蜂巢砌块挡土墙截面几何布局进行初始种群布局研究。
2.对于4种不同高度的河道区段,为了实现截面安全性与经济性相统一的目标,首先控制主筒高度这一单因子离散变量,采用岩土数值模拟与优化理论相结合的研究方法分析了单筒生态型蜂巢砌块挡土墙结构在浸水工况下达到临界高度的破坏模式,对其截面几何布局进行了优化计算研究。
3.对于单筒无法满足安全稳定的较高河道工况,需通过设置多筒生态型蜂巢砌块挡土墙结构,并研究多筒生态型蜂巢砌块挡土墙的破坏模式进而确定最优截面布局。本文对几种不同高度下的多筒生态型蜂巢砌块挡土墙截面布局,控制相应的设计变量、目标函数与约束条件,使用matlab编制了可供今后研究生态型蜂巢砌块挡土墙的遗传算法优化参考程序。
本文最终得到了以下可供后人分析生态型蜂巢砌块挡土墙工程的研究结论:在同等高度的前提下,将主筒相对前置的衡重式挡土墙的安全储备高于重力式挡土墙;为了实现截面经济性与安全性的统一,衡重式挡土墙主筒的重心在水平方向应尽量接近底板中点。经遗传算法优化后,生态挡土墙的侧面几何设计相比初始方案有所减少,提高了工程设计的效率与全面性。
1.结合前人研究总结的软粘土坡稳定及完善后的软黏土库仑主动土压力理论,本文采用理正岩土数值模拟与遗传算法优化理论相结合的研究方法,建立了生态型蜂巢砌块挡土墙结构安全与岩土滑移稳定相统一的数值模型,在此基础上对2.5~5.5m高度的生态型蜂巢砌块挡土墙截面几何布局进行初始种群布局研究。
2.对于4种不同高度的河道区段,为了实现截面安全性与经济性相统一的目标,首先控制主筒高度这一单因子离散变量,采用岩土数值模拟与优化理论相结合的研究方法分析了单筒生态型蜂巢砌块挡土墙结构在浸水工况下达到临界高度的破坏模式,对其截面几何布局进行了优化计算研究。
3.对于单筒无法满足安全稳定的较高河道工况,需通过设置多筒生态型蜂巢砌块挡土墙结构,并研究多筒生态型蜂巢砌块挡土墙的破坏模式进而确定最优截面布局。本文对几种不同高度下的多筒生态型蜂巢砌块挡土墙截面布局,控制相应的设计变量、目标函数与约束条件,使用matlab编制了可供今后研究生态型蜂巢砌块挡土墙的遗传算法优化参考程序。
本文最终得到了以下可供后人分析生态型蜂巢砌块挡土墙工程的研究结论:在同等高度的前提下,将主筒相对前置的衡重式挡土墙的安全储备高于重力式挡土墙;为了实现截面经济性与安全性的统一,衡重式挡土墙主筒的重心在水平方向应尽量接近底板中点。经遗传算法优化后,生态挡土墙的侧面几何设计相比初始方案有所减少,提高了工程设计的效率与全面性。