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[硕士]路基拓宽优化设计改进粒子群算法 pdf.pdf

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[硕士]路基拓宽优化设计改进粒子群算法 pdf.pdf

上传人:静雨蓝梦 2021/2/28 文件大小:3.51 MB

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文档介绍

文档介绍:湖南大学
硕士学位论文
路基拓宽优化设计改进粒子群算法
姓名:严捷
申请学位级别:硕士
专业:岩土工程
指导教师:陈昌富
20080620
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摘要旧路拓宽是公路建设中一个较新的重要课题。与新建公路不同,旧路改建要求充分利用地形条件,尽可能地利用既有公路力求建设方案的经济实用,其设计的主要任务是对其进行优化和改造提高,合理使用公路支挡结构,尽量减少土石文章首先阐述了粒子群算法的基本思想及算法原理。结合目前常见的两类改进粒子群算法——惯性权重粒子群算法胱允视Ρ湟炝W尤核惴岢鲆恢只诹W庸咝匀ㄖ馗慕投匀ň肿钣胖到小叭哦吹髡粒子全局搜索能力的改进粒子群算法惴ǎ琈惴。接着,本文对两类常用的路基支挡结构:重力式挡土墙、加筋土挡墙的设计方法进行了介绍,根据造价最优原则建立各自的优化模型,采用本文改进的粒子群算法,针对不同地形情况下挡土墙的结构进行了优化设计,得出相关的造价费用曲线,通过对曲线的拟合,得到不同填土高度下两类挡土墙的墙高一造价方程,然后,本文建立了边坡土钉支护优化设计模型。基于改进的粒子群算法编制了边坡最危险滑弧面搜索程序与边坡土钉支护整体优化程序。采用边坡滑弧面搜索程序,对给定条件下素土边坡的最大自稳高度及最大自稳坡角进行了探讨,得到了素土边坡高度与安全系数的关系式及边坡坡度与安全系数之间的关系式。采用边坡土钉支护程序,对不同高度、坡度下边坡的土钉加固费用进行了计算,得到了相关数据,并绘制了表格与费用曲线。最后,针对老路基为半填半挖情况时的拓宽,综合考虑单位路段内土石方工程数量、公路总占地面积、路基挡土墙、边坡稳定等因素,建立最优造价为目标函数的路基拓宽设计的优化数学模型。融合前面建立的挡土墙优化程序,得到路基拓宽的最优经济断面形式,为道路设计人员的进一步设计提供参考。关键词:路基拓宽;粒子群算法;优化设计:加筋土挡墙;重力式挡土墙;土钉方工程量等。本文基于改进的粒子群算法对旧路拓宽优化设计进行研究,以期获得经济的设计方案,为工程实际提供参考。并求出了各自的经济高度。支护路基拓宽优化设计改进粒子群算法
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作者签名:孑彩孑步湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:ぱ枘辏月日拢H日期:刃谚年驴廴本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日期:知糶本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于作者签名:⒈C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉’’导师签名:⒉槐C芏凇
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第绪论概述路基拓宽方法国内外研究现状中国现有公路里程已达嗤蚬ɡ铮嵌嗍5偷燃豆贰I形锤脑斓公路大约占%以上。经济要快速发展,交通须先行。随着我国人口的增多,土地等不可再生资源的日趋宝贵和紧张,今后一段时期内,除了加快新建高等级公路外,对既有公路进行拓宽与改建,就显得尤为必要和迫切。较之于修建新路,旧路改造具有沿线经济发达,投资省见效快等优点。同时,由于受到当时经济和地理条件的限制,旧路线形大多存在随地形变化极不规则,技术标准较低等问题,因此,旧路改造任务十分繁重。与新建公路不同,改建公路要求充分利用地形条件,尽可能的利用既有公路,力求建设方案的经济、实用,不追求高标准、高指标、高速度和宽路幅,其设计的主要任务是对其进行优化和改造提高。由于老路两侧往往已形成了相当的居住区,为了保护耕地,少拆迁房屋、少动迁公用事业管线,充分利用既有公路的各不均匀沉降等带来的病害,要求在设计的过程中采取相应的措施。同时,为了减少对周围环境的破坏,还需合理使用公路支挡结构,尽量减少土石方的工程量等。正因为这一系列的要求,使得老路改建成