復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析大多是在土釘墻的基礎(chǔ)上展開的,工程實(shí)踐和研究中常用極限平衡法進(jìn)行穩(wěn)定性分析,由于滑移面受到土層參數(shù)和基坑形狀等因素的影響,所以如何確定滑移面的位置成了極限平衡法分析穩(wěn)定性時(shí)的難點(diǎn);在分析各因素對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響時(shí),最常用的方法是假設(shè)某一因素在合理區(qū)域內(nèi)變化而其余因素均保持不變,然后根據(jù)繪制曲線的變化幅度進(jìn)行判斷,但是該方法只能分析出各因素變化對(duì)穩(wěn)定性指標(biāo)的影響趨勢(shì),并不能判斷各因素對(duì)穩(wěn)定性的影響程度。針對(duì)上述問題,本文在已有研究基礎(chǔ)上主要對(duì)復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和穩(wěn)定性影響因素的敏感性進(jìn)行分析,具體內(nèi)容如下:(1)首先,本文從錨桿復(fù)合土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造組成入手闡述了該復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的作用機(jī)理,并分析了加固過程中土體參數(shù)變化的原因;其次,根據(jù)土釘?shù)钠茐男问?結(jié)合復(fù)合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)分析錨桿復(fù)合土釘結(jié)構(gòu)的破壞模式,并根據(jù)已有研究,總結(jié)了在支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析中常用的滑移面形式;最后,對(duì)現(xiàn)有的支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法和滑移面的搜索方式進(jìn)行歸納,闡述各種方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn),為本文的研究提供理論支撐。(2)本文在假設(shè)復(fù)合土釘支護(hù)的滑移面為拋物線形的基礎(chǔ)上,借鑒傳統(tǒng)條分法的思想,采用積分法對(duì)錨桿復(fù)合土釘結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性進(jìn)行分析,然后以滑移面上抗滑力與下滑力的比值來求解穩(wěn)定性系數(shù),在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)滑移面上滑出點(diǎn)的位置坐標(biāo)與穩(wěn)定性系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式,并用MATLAB中的遺傳算法在滑出點(diǎn)的可能區(qū)域內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)搜索,得到最小的穩(wěn)定性系數(shù)和其相對(duì)應(yīng)的滑移面滑出點(diǎn)的位置坐標(biāo),最后將本文推導(dǎo)的計(jì)算方法用于某一基坑工程的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并從理正深基坑7.0和FLAC~(3D)兩方面的計(jì)算結(jié)果來驗(yàn)證其合理性。(3)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范合理地選擇因素和水平,在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用本文建立的穩(wěn)定性分析模型,選擇穩(wěn)定系數(shù)和滑移面位置作為錨桿復(fù)合土釘結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的響應(yīng)指標(biāo),從不可控因素和可控因素兩方面著手,分析支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響因素的敏感性,探討各因素對(duì)復(fù)合土釘結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的主次關(guān)系。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU753
【部分圖文】：

為了得到式(3.27)的最優(yōu)解，本章采用 MATLAB 編制計(jì)算程序，用其自 算法進(jìn)行動(dòng)態(tài)搜索，以期得到不同滑出點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定性系數(shù)間的關(guān)系 算法采用人工進(jìn)化的方式對(duì)目標(biāo)函數(shù)在其可行域內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)的搜索，這是把問題域中的每一個(gè)可能解看成是群體中的個(gè)體，以此來根據(jù)目標(biāo)函域內(nèi)的每個(gè)個(gè)體進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過進(jìn)化規(guī)則來不斷地得到更優(yōu)的群體，然并行的搜索方式從優(yōu)化群體中找到最優(yōu)的個(gè)體，這一個(gè)體即為滿足要求[61]。與傳統(tǒng)的搜索方式相比，GA 與所要求解問題的領(lǐng)域無關(guān)，而且適性、多目標(biāo)等復(fù)雜問題，因此被廣泛應(yīng)用。但是 GA 編譯過程復(fù)雜，為一問題，讓使用者們能夠更有效地使用 GA 處理相關(guān)問題，研究者們將GA 語句進(jìn)行封裝并放在 MATLAB 中，以便讓使用者們可以直接調(diào)用。GTLAB 中的實(shí)現(xiàn)方法有以下兩種：(1) 命令行函數(shù)調(diào)用 GA，在 MATLAB 命令行中輸入[x fval]=ga(@fitners, options)語句進(jìn)行調(diào)用。(2) 用圖形用戶界面 GUI 調(diào)用 GA，在 MATLAB 命令行中輸入 optimto具箱選擇 GA(圖 3.3 所示)，然后對(duì) GA 中的各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

26圖 3.4 GA 的計(jì)算流程圖例結(jié)果對(duì)比分析工程概況基坑工程高度為 12.1m，開挖深度內(nèi)為粉土，坡頂荷載取 q=20kP用復(fù)合土釘結(jié)構(gòu)，錨桿和土釘?shù)臈U體材料采用 HRB400 級(jí)鋼筋，錨力張拉值為 120kN，鎖定值為 100kN。其主要的物理力學(xué)性質(zhì)如護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況如圖 3.5 所示，本工程的安全系數(shù)取 1.3。

28圖 3.7 GA 算法尋優(yōu)過程值模擬分析結(jié)果對(duì)比步說明該計(jì)算方法的合理性，采用強(qiáng)度折減法對(duì)本章強(qiáng)度折減法分析穩(wěn)定性時(shí)得到的結(jié)果會(huì)因?yàn)檫x用的判對(duì)均質(zhì)土坡的穩(wěn)定性分析時(shí)，分別以特征部位坡腳或坡區(qū)是否貫通作為失穩(wěn)判據(jù)時(shí)所得穩(wěn)定性系數(shù)具有一致衡法所得結(jié)果相近[63-64]。本文需要判斷滑移面是否被錨對(duì)滑移面的形狀做一大致的判斷，所以本文選用塑性進(jìn)行分析。 FLAC3D進(jìn)行穩(wěn)定性分析，根據(jù)工程實(shí)例建立平面模度取 42m。該模型共劃分 2445 個(gè)單元，5076 個(gè)節(jié)點(diǎn)件，即除了頂面外各面均為法向約束，頂面自由。為

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2829863