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1、分类号:P64210710-2015126085硕士学位论文抗滑桩优化设计在滑坡治理中的应用肖枫导师姓名职称赵法锁教授申请学位级别工学硕士学科专业名称地质工程论文提交日期2018年4月18日论文答辩日期2018年5月31日学位授予单位长安大学TheApplicationofAnti-slidePileOptimizationDesignintheLandslideTreatmentADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XiaoFengSupervisor：Prof.ZhaoFasuoChang’anUniversity,Xi
2、’an,China摘要抗滑桩作为一种支挡结构，具有诸多优点，已在滑坡治理工程实践中得到了广泛应用。但是由于易受设计人员主观因素的影响，传统抗滑桩的设计方法只是确定了一个可行方案，并不一定是最优方案。而采用不合理的设计无疑会造成巨大浪费，故本文针对传统设计方法中存在计算繁杂、效率较低、受人为主观因素影响较大的问题，以焦树凹滑坡实际工程为例，运用粒子群算法和蝙蝠算法对抗滑桩设计参数进行优化，编制Matlab程序，采用最优设计方法确定结构的最优设计方案。本文结合焦树凹滑坡治理工程项目，分析滑坡形成的工程地质背景、滑坡结构及变形特征，进行稳定性分析；对抗滑桩设计计算的基本理论进行总结，对抗滑桩的内
3、力、位移及配筋计算等进行了系统的理论分析。为充分发挥Matlab矩阵计算的优势，对抗滑桩矩阵分析理论进行研究，编制基于Matlab的抗滑桩内力计算及桩身配筋程序。根据最优化原理，把寻求最低工程造价作为优化目标，以满足工程安全可靠的性能指标为前提，建立了基于粒子群算法和蝙蝠算法的抗滑桩优化设计模型，编制两种智能优化算法的Matlab程序，完成最优方案即成本最低方案的搜寻。本文最后进行抗滑桩优化效果评价，分析优化前后方案中桩身内力及位移变化，评价优化方案的经济效益。通过GEO5岩土软件对优化方案进行验证，结果表明优化方案在保证工程安全的前提下，比原方案的费用降低了15%~16%，经济效益显著，
4、群智能优化算法能够有效地应用于抗滑桩的优化设计中。关键词：抗滑桩，优化设计，稳定性分析，粒子群算法，蝙蝠算法，MatlabiAbstractAsakindofretainingstructure,anti-slidepilehasmanyadvantagesandhasbeenwidelyusedinthepracticeoflandslidecontrolengineering.Unfortunately,duetothesubjectiveinfluenceofthedesigners,thetraditionaldesignmethodofanti-slidepilecanonlyp
5、rovideawordablesolution,whichisnotthenecessarilyoptimalsolution.Thereisnodoubtthatanunreasonabledesignwouldbringaenormouswaste.Inordertofindasolutiontotheproblemoftraditionaldesignmethodofarduoustask,inefficiencyandvulnerabletosubjectivefactors,thispaper,inthepracticalengineeringbackgroundofJiaoSh
6、uwalandslide,usesParticleSwarmOptimization(PSO)algorithmandthebatalgorithm(BA),whichareprogrammedinMatlab,toachievetheoptimalparametersoftheanti-slidepile.Thatistosay,optimaldesignmethodisusedtodeterminetheoptimizationofthestructure.Thispaper,basedonJiaoShuwalandslideengineeringtreatment,analyzest
7、heengineeringgeologicconditions,structureanddeformationcharacterofthelandslide,discussestheitsstability,andcalculatesthelandslidethrust.Thebasictheoryofthedesignofanti-slidepilesissummarized,andtheinternalforce,d
