摘要: 深基坑支护工程技术复杂，综合性强，并且常常作为一种临时性的支挡结构，往往需要综合考虑支护结构的安全可靠性及工程造价经济性之间的关系，因此，对深基坑支护结构进行优化设计尤为重要。 由于深基坑支护工程的优化设计变量众多，变量组合庞大... 展开 深基坑支护工程技术复杂，综合性强，并且常常作为一种临时性的支挡结构，往往需要综合考虑支护结构的安全可靠性及工程造价经济性之间的关系，因此，对深基坑支护结构进行优化设计尤为重要。 由于深基坑支护工程的优化设计变量众多，变量组合庞大、连续变量与离散变量并存，设计变量与优化目标的关系复杂，往往难以构造出合理的显性表达式，使得运用传统优化方法难以解决复杂的深基坑优化问题，因此，建立起优化设计的数学模型，寻找到一种合理、可行的现代优化算法成为关键。本文以桩锚支护结构为例，筛选出对优化结果影响较大的设计变量，详细分析了支护体系的约束条件，并运用惩罚函数法对约束条件进行处理，针对深基坑桩锚支护细部结构参数优化设计建立以工程造价为目标的数学模型。 本文对优化算法中不同求解方法进行对比分析，针对粒子群算法存在的不足进行策略改进，使其能适用于深基坑桩锚支护结构的优化设计当中，改进的策略主要集中于两个方面： 1、针对粒子群算法优化计算过程中容易出现的早熟收敛现象，引入遗传算子操作的思想，对优良粒子进行选择、杂交，并对适应值较差部分的粒子通过近亲判断，按照动态变异概率进行重新初始化变异，提高粒子种群的多样性； 2、提出了在粒子群算法中融入步长加速法的改进策略，加强算法后期阶段的局部搜索能力，保证算法的收敛性能。 改进粒子群算法采用MATLAB语言进行编程，编制了计算应用程序，应用于佛山市南海区某深基坑工程的桩锚支护细部结构参数优化设计中，优化后方案与原设计方案、标准的粒子群算法及基于杂交思想的粒子群算法优化结果对比分析。证明了改进粒子群算法对提高算法的后期搜索能力、计算精度和收敛稳定性都具有较好的效果，适用于深基坑桩锚支护结构的优化设计。 收起