樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用.pdf

1、樁基礎(chǔ)具有承載力高、沉降變形小、制作靈活方便和適用條件廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在房屋建筑、橋梁、海洋等工程中都有廣泛的應(yīng)用。但樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜，采用手工計(jì)算費(fèi)時(shí)費(fèi)力且很難達(dá)到滿(mǎn)意的效果。隨著樁基礎(chǔ)分析方法的逐步完善和計(jì)算手段的日益進(jìn)步，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行樁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)已應(yīng)用開(kāi)來(lái)。由于涉及優(yōu)化設(shè)計(jì)的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件很少，因此，樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的開(kāi)發(fā)還是具有一定的實(shí)際意義。近幾年來(lái)，關(guān)于各種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)乃至于智能設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不

2、斷產(chǎn)生，其中不少己進(jìn)入到實(shí)用階段。然而，由于樁土體系的復(fù)雜性，要研制出功能較為完備、能廣泛適用于一般工程條件的樁基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)還有不少實(shí)際困難。本文的主要研究工作如下：
　　 (1)通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研總結(jié)了現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外各種樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件的研究使用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，介紹了本文主要研究?jī)?nèi)容-樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的理論及應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　 (2)本文以規(guī)范《南京地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DGJ32/J12-2005)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)

3、計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)為理論依據(jù)，對(duì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析總結(jié)，為其與優(yōu)化方法的結(jié)合和程序的編寫(xiě)做了理論鋪墊。
　　 (3)優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種尋找確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)。通過(guò)對(duì)常用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的對(duì)比分析，選擇了遺傳算法作為本文的優(yōu)化算法，具體闡述了遺傳算法的原理和特點(diǎn)，說(shuō)明了一般遺傳算法在解決工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的適用性和求解效果；為減少優(yōu)化計(jì)算量，將

4、樁徑、樁長(zhǎng)、樁間距、承臺(tái)厚度和承臺(tái)配筋作為設(shè)計(jì)變量，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求、變形要求和構(gòu)造要求三類(lèi)約束條件；通過(guò)調(diào)整樁長(zhǎng)、樁距、樁徑等參數(shù)，本著樁基礎(chǔ)總造價(jià)最小的目標(biāo)，建立了樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。
　　 (4)利用Visual Basic6.0語(yǔ)言良好的面向?qū)ο筇匦院鸵暣肮δ埽訵indows為開(kāi)發(fā)系統(tǒng)平臺(tái)，編制了樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，通過(guò)工程實(shí)例驗(yàn)證其可行性，為設(shè)計(jì)人員提供便利；由于作者的時(shí)間和能力有限，程序還有很多不足之處，需要在今后