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本文将优化的思想引入岩土工程设计,以弹塑性有限元分析为基本工具,采用“人工参
与”的优化方法解决岩土工程中的问题。文章就下列三个地下工程中常见的课题深入展开了
优化技术的应用研究。
1.通过弹塑性有限元程序模拟侧向土压力与支护位移的相互关系,采用“人工参与”
的优化方法得到了围护墙偏离土体方向位移达到土体主动极限平衡条件时,围护墙偏离土体
的位移(主动极限位移)的大小、分布规律及影响因素。通过现场实测土压力与围护墙位移
数据,拟合出考虑位移影响的非极限主动土压力的经验公式。
2.采用弹塑性有限元分析基坑开挖后土体的应力状态,计算土体内任一点的极限状态
函数值,人工选取基坑土体中潜在破裂面的起点与终点,运用组合优化技术搜索基坑周围土
体中最危险的隆起潜在破裂面,并对基坑进行坑底抗隆起安全评价。
3.将形状优化与演化方法相结合,将支撑结构的形状优化结合到土体单元的演化过程
中,按照地面沉降差异最小的原则,对于有一定埋置深度的地下连拱构筑物进行拱顶形状优
化,得出满足地面沉降差异最小的拱顶高度与覆土厚度的关系曲线。
文章在上述课题的研究中,不仅解决了地下工程中应用优化方法的技术问题,而且
对于每一个课题都结合具体的工程实例进行了分析,并且得到了一些对于实际工程具有参考
意义的结论。