基坑支撑系统的优化分析.pdf

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1、第29卷第2期土木工程与管理学报VoI_29No．22012年6月JournalofCivilEngineeringandManagementJun．2012基坑支撑系统的优化分析胡正威，罗晓辉，郭陈安(华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074)摘要：支撑系统是基坑工程围护结构体系的重要组成部分。基于安全等级、环境控制要求及不同施工方案的基坑支撑系统优化设计主要体现在横撑水平间距、竖向问距及其预加力设置等方面。本文基于FEM方法建立优化设计的目标函数，根据安全控制的预警值设置相应的约束条件。将围护结构所有安全预警值视为安全属性空间，FEM计算值定义

2、为状态空问。将不同空间之间的欧氏范数ll一“()l定义为基坑安全状态，当llu(X)l：—时，反映出围护结构的支撑系统是最危险的，lIu，_u()ll：越大越安全。根据某一基坑工程实例，说明上述分析方法的实用价值。关键词：基坑；支撑系统；优化分析；安全属性空间；欧氏范数中图分类号：TU470．3；TU753文献标识码：A文章编号：2095-0985(2012)O2—0119—06OptimizationalAnalysisofBracesSystemforPitEngineeringHUZheng—wei，LUOXiao—hui，GUOChen—an(Scho

3、olofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Bracessystemisanimportantpartofspaceenclosingstructuresetup．Theoptimizationdesignofthebracessystemincludeslevelandverticalintervalofcrossbaranditspre——appliedforcebasedonsomedivergen

4、ce，whichissafetygrade，requirementofenvironmentalcontrolandconstructionscheme．Inthispaper，objectivefunctionofoptimizationdesignismadebythemethodofFEM，anditsconstrainedconditionsetupinthelightofsafewarningvalue．Allofthesafewarningvalueisdefinedasasafetyattributespacebutthecalculatedva

5、lueisdefinedasstatespace．EuclidBOFITIl】U一U(X)ll2fromdifferencespacesisdefinedassafestateofpit．WhenllU一u(x)Il2，thestateofbracessystemisthemostdangerous．Inadditionthelargervalueof『lU一u(x)lI2meansthehighersafety．Anexamplewastakentoprovepracticalvalueoftheaboveanalysismethod．Keywords：fo

6、undationpit；bracessystem；optimizationalanalysis；safetyattributespace；euclidnorm基坑工程围护结构设计包含支护系统与支撑采用协同演化计算方法实现优化分析的结果；肖系统两方面¨，在对基坑安全等级、周边环境、地专文J、刘剑平以围护结构细部设计的材料造下水条件等相关方面充分分析的基础上，基于围价要求建立优化目标函数，采用遗传算法实现护结构选型理论评估备选模型的整体工作性能，优化计算结果的评估。但是基于造价(特别是仅进而确定围护结构的支护系统与支撑系统的有关考虑造价这单一因素)的目标函数显然淡

7、化了基设计参数I3J。然而现实工程设计中由于设计理坑围护结构设计以安全第一的要求，而且在细部论与计算方法的原因，使得围护结构支撑系统的设计优化方面也难以实现。布置方式难以满足施工要求，因此需要对选型实际工程中基于施工的要求，对于围护结构所确定的围护结构支撑系统优化设计。吴恒支撑系统的优化通常是希望在保证安全标准的同基于桩锚围护结构体系的总造价建立优化模型，时，随开挖深度设置横撑竖向间距和横撑沿水平收稿日期：2011-06—25修回日期：2012-03-09作者简介：胡正威(1988一)，男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为地下工程、深基坑工程(Email：z

8、iwen_09@126．corn)·1