生态挡土墙的几何布置优化及遗传算法实现

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ananluo2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
土壤含水量的监测在农业生产、旱情监测、气候预报等领域都有着非常重要的作用,传统的土壤含水量监测方法实现不了大范围的实时动态监测,而遥感技术可以克服传统监测方法的缺陷,本文利用它监测土壤含水量能够及时预测春旱的发生,以便采取有力地预防干旱、抵抗干旱的措施。  本文通过搜集国内外土壤含水量遥感研究的信息资料,总结了利用遥感技术反演土壤含水量的各种方法,包含这些方法适用性。优选出适合早期干旱预警的模型是
肇州县位于松嫩平原的中部地带,是黑龙江省的一个主要粮食产地。由于肇州县处在境内无天然河流、地表水资源极为匮乏的特殊地理位置上,致使肇州县人民对地下水的依赖程度相对较高。相比较地表水资源,地下水具有分布广泛、开采方便且成本较低等优点。近年来,随着城镇化的不断发展对水资源的消耗也不断增加,为了避免因大量开采地下水资源引发或可能引发的环境地质问题,在保障地下水环境安全的前提下,如何科学合理的开发利用地下
学位
松嫩平原(黑龙江西部)位于高纬度季节性冻土区,该区域的碳酸盐渍土具有溶陷、盐胀以及腐蚀性等特性。季节和气温的交替变换对碳酸盐渍土的工程性质有显著影响,从而造成多种工程破坏,如路面变形、开裂、冻胀翻浆、路基不均匀沉降等,引发次生冻融灾害,严重影响道路的使用年限及建筑的稳定性,增大工程成本。因此,进行冻融循环对碳酸盐渍土强度影响试验的研究是十分必要的。本文选择黑龙江省盐渍化比较突出的大庆地区,对盐渍土
生态环境是人类生活的物质基础,生态环境评价对区域发展具有重要意义。近年来,受自然因素影响和人为因素影响,部分区域生态环境质量下降,水土流失严重。本文以2008年、2013年和2018年8月的landsat7、landsat8和GF-1遥感影像为数据源,以位于农牧交错区的甘南县为研究对象,借助于RS和GIS技术定量获取生态环境评价指标因子,从自然条件、社会经济、生态状况三方面构建生态环境评价体系,采
学位
混凝土因其原材料来源广泛、强度大等原因而得到了大量的应用。然而,混凝土因为自重大而严重影响了自身的应用领域。因此,轻质量和高强度成为混凝土研究的热点,并具有重要的应用价值。  本文利用陶粒作为轻骨料,使用粉煤灰与硅灰双掺替代部分水泥,掺入0、8%、10%、12%比例的硅灰和0、12%和20%的粉煤灰到混凝土中,以便研究制作轻质、高强的轻骨料混凝土。首先,测定分析陶粒、粉煤灰、硅灰、水泥等混凝土原材
西江航运干线广西段(指广西南宁至梧州段航道,以下简称“西江广西段”),南宁至梧州两广省界航道里程570km,根据《国务院关于珠江流域综合规划(2012-2030年)的批复》(国函[2013]37号)[7],西江航运干线(含广西段)规划为Ⅰ级航道。  目前西江广西段为Ⅱ级航道通航2000吨级船舶。设计航道尺度为3.5m×80m×550m,航槽设计开挖水深3.8m,航道全线渠化,航道水深条件良好,从南
学位
疏浚吹填工程往往是一项综合性工程诸如港口、机场、房地产或工业园区项目的重要组成部分,吹填区的填筑通常是利用耙吸挖泥船从远离海岸的深海区取砂后航行到近岸抛卸形成。耙吸挖泥船泥砂抛卸到水下形成的堆积形态偏差将制约工程进度和质量,为了实现精细化预控施工的要求,亟需解决耙吸挖泥船底抛施工边界条件变化与泥砂水下堆积形态的相互关系。  本文基于耙吸挖泥船的作业特点,对影响堆积形态的关键因子进行分析,通过开展了
随着城市地下空间及地铁工程的不断发展,深大基坑的工程降水问题成为地下空间开发的热点问题。本文依托课题《基于三维地质模型的南宁地铁工程地下水风险识别与防控对策研究》,以地下水问题为核心,通过对地铁3号线沿线及周边地质、水文地质的现状研究,结合地下水流模拟-优化技术,重点研究青秀山站的深基坑降水优化设计问题,以期为地铁工程降水优化设计提供技术支持。  论文通过对研究区的自然地理、地质、水文地质等条件的
学位
在地铁的建设过程中需要分析施工环境中复杂的水文地质条件对于工程的影响,其中工程地下水经常会导致基坑的边坡失稳、基坑底部的隆起和突涌等安全事故。本次研究依托课题《基于三维地质模型的南宁地铁工程地下水风险识别与防控对策研究》,以工程地下水问题为核心,基于南宁地铁线路1、2、3号线沿线勘探钻孔数据及相关水文地质资料,建立三维地质模型;同时,邕江的水位变化以及“水城建设”引起周围地下水位的抬升,因此需要考
学位
传统的河口和河道治理建筑物主要是刚性建筑物,如丁坝、顺坝或潜坝等,能起到塞支强干、调整水流、护岸护堤等作用,但实践证明,这些刚性建筑物对河床造成较大扰动,易形成较为严重的工程局部冲刷,而柔性防护结构则既能起到保滩护岸作用,又对河道水流及河床冲刷的影响小,因此拥有较大的研究前景。  本文对一种浮式柔性导流结构进行研究,分析了其主要促淤机制和稳定性影响要素,开展系列物理模型试验对其周围水流特性以及促淤