1绪论 1
1.1引言 1
1.2深基坑支护工程的特点 3
1.3深基坑支护方法 6
1.3.1放坡开挖 6
1.3.2土钉支护结构 7
1.3.3内支撑支护结构 8
1.3.4柱列式挡土支护结构 9
1.3.5拉锚式支护结构 10
1.3.6地下连续墙 11
1.4深基坑支护工程当前存在的问题 13
1.5基坑工程研究的历史和现状 14
1.5.1土压力 14
1.5.2土与支护结构相互作用分析 15
1.5.3基坑开挖与支护的数值模拟 16
1.6基坑支护工程优化设计方法及研究现状 17
1.6.1设计准则 17
1.6.2计算理论与设计方法 19
1.6.3优化设计方法 21
1.6.4深基坑优化设计面临的难题 22
1.7本书主要内容 22
2深基坑支护方案优选 25
2.1概述 25
2.2优化设计基本原理 26
2.3深基坑支护方案优选方法 29
2.4深基坑工程的概念设计 30
2.5深基坑支护结构选型的原则与规定 33
2.5.1深基坑支护结构选型的基本原则 33
2.5.2深基坑支护结构选型的一般规定 33
2.6方案初选 34
2.6.1基坑安全等级的确定 34
2.6.2基坑变形控制等级的确定 35
2.7深基坑支护方案的模糊综合评判优选 36
2.7.1建立因素集 37
2.7.2建立备择集 37
2.7.3各方案同步评判 37
2.7.4一级模糊综合评判 38
2.7.5二级模糊综合评判 39
2.7.6深基坑支护方案评价综合指标体系的确定 40
2.7.7指标因素集权重的确定 42
2.8深基坑支护优选的简化处理 43
2.8.1优化指标和其权重值的确定 44
2.8.2指标相对优属度矩阵k的确定 44
2.8.3深基坑支护方案优选方程的确定 45
2.9工程实例 46
2.9.1工程概况 46
2.9.2地质条件 48
2.9.3深基坑支护方案初步选择 49
2.10小结 57
3深基坑排桩支护结构的参数优化 59
3.1概述 59
3.2受力与变形计算 60
3.2.1土压力计算 60
3.2.2刚度矩阵的形成 61
3.2.3荷载列阵 63
3.2.4边界条件 64
3.2.5单元内力 65
3.2.6全过程内力及变形分析 66
3.3稳定性计算 67
3.3.1基坑底部承载力稳定性验算 67
3.3.2整体稳定性验算 68
3.3.3抗管涌验算 69
3.3.4踢脚稳定性验算 70
3.4优化设计模型的建立 71
3.4.1目标函数 71
3.4.2优化设计变量 72
3.4.3约束条件 73
3.5优化设计算法 73
3.5.1离散变量优化设计的应用概况 73
3.5.2离散变量优化设计方法的新发展 75
3.5.3 SGA的特点 78
3.5.4 SGA的理论基础 80
3.5.5 SGA应用步骤 84
3.5.6符号串的编码与解码 84
3.5.7个体适应度的评价 87
3.5.8遗传算子 88
3.5.9 SGA的运行参数 91
3.5.10 SGA的主要缺点 92
3.5.11 SGA的改进措施 94
3.5.12三等分割算法 96
3.5.13三等分割算法与SGA的混合 96
3.6工程实例 99
3.7小结 102
4深基坑土钉支护结构的参数优化 104
4.1概述 104
4.2影响基坑支护设计的主要影响因素 106
4.2.1环境因素 107
4.2.2力学因素 109
4.3土钉墙的土压力计算 110
4.4土钉支护结构的局部稳定性验算 111
4.4.1土钉的总水平拉力确定 111
4.4.2土钉轴力的弹塑性分析 112
4.5土钉支护结构的整体稳定性验算 117
4.5.1极限平衡法 117
4.5.2通用条分法 121
4.5.3有限元法 129
4.5.4土钉支护结构的设计流程 129
4.6优化设计模型的建立 130
4.6.1目标函数 130
4.6.2优化设计变量 130
4.6.3约束条件 132
4.7工程实例 133
4.8小结 136
5深基坑水泥土墙支护结构的参数优化 138
5.1概述 138
5.2水泥土墙支护结构受力计算 139
5.2.1土压力系数计算 139
5.2.2水平荷载计算 139
5.2.3水平抗力计算 141
5.2.4水泥土墙自重计算 142
5.2.5墙体强度验算 142
5.3水泥土墙支护结构变形计算 143
5.3.1下墙体的水平位移和转动 143
5.3.2上墙体的弹性挠曲变形 146
5.3.3墙顶总位移 146
5.4水泥土墙稳定性验算 147
5.4.1抗倾覆稳定性验算 147
5.4.2抗滑移稳定性验算 147
5.4.3整体稳定性分析 148
5.4.4基坑抗隆起验算 149
5.5优化设计模型的建立 150
5.5.1目标函数 150
5.5.2优化设计变量 151
5.5.3约束条件 151
5.6工程实例 153
5.7小结 155
6结论与展望 157
6.1结论 157
6.2展望 159
附录 程序的使用说明 161
参考文献 165