[发明专利]基于遗传算法的矩形抗滑桩智能配筋方法

说明书

本发明涉及一种基于遗传算法的矩形抗滑桩智能配筋方法，为：S1、随机产生M个初始个体，构成初始种群，其中个体包含钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数；S2、基于种群中个体中的钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数判断该个体是否满足限制条件；S3、基于满足限制条件的个体中的钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数计算该个体的矩形抗滑桩配筋量目标函数值，并根据矩形抗滑桩配筋量目标函数值计算个体的适应度；S4、对种群中适应度高的个体进行复制、交叉、变异遗传操作，构成新一代的种群；S5、重复步骤步骤S2～S4，直至遗传代数达到设定代数，得到经遗传算法优化的钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数。

技术领域

本发明涉及一种基于遗传算法的矩形抗滑桩智能配筋方法。适用于市政岩土工程、交通工程、房建工程中所涉及的抗滑、支挡等工程领域。

背景技术

抗滑桩是一种大截面、侧向受荷的排桩或群桩，穿过滑体锚入滑床一定深度，借助与桩周岩土的共同作用，将滑坡下滑推力传递到稳定地层，使滑体保持稳定状态。抗滑桩截面以圆形和矩形为主，由于相同截面面积条件下，矩形截面抗滑桩具备更为强大的抗滑能力，因此抗滑、支挡工程中普遍采用矩形抗滑桩，尤其在西部地区更为广泛。

由于抗滑桩承受巨大的抗弯和抗剪荷载，所以需进行针对性配筋设计，这一过程涉及相当繁琐的试算，在保证强度满足要求的前提下，可以有许多种配筋组合，而这些配筋组合中有一部分并不满足相关规范要求，也有一部分可能存在过度配筋的问题，因而会导致钢材的极大浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于遗传算法的矩形抗滑桩智能配筋方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于遗传算法的矩形抗滑桩智能配筋方法，其特征在于：

S1、随机产生M个初始个体，构成初始种群，其中个体包含钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数；

S2、基于种群中个体中的钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数判断该个体是否满足钢筋束间距限制条件、钢筋保护层厚度限制条件、结构要求限制条件、抗弯承载能力限制条件和抗剪承载能力限制条件；

S3、基于满足限制条件的个体中的钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数计算该个体的矩形抗滑桩配筋量目标函数值，并根据矩形抗滑桩配筋量目标函数值计算个体的适应度；

S4、对种群中适应度高的个体进行复制、交叉、变异遗传操作，构成新一代的种群；

S5、重复步骤步骤S2～S4，直至遗传代数达到设定代数，得到经遗传算法优化的钢筋保护层厚度参数和钢精束间距参数。

所述钢筋保护层厚度参数包括该矩形抗滑桩内受拉区钢筋束距离矩形抗滑桩短边的最短距离L1和距离长边的最短距离L2，以及受压区钢筋束距离矩形抗滑桩短边的最短距离L3和距离长边的最短距离L4；

所述钢精束间距参数包括该矩形抗滑桩内受拉区钢筋束在短边方向的间距D1和在长边方向的距离D2，以及受压区钢筋束在短边方向的间距D3。

所述钢筋束间距限制条件和钢筋保护层厚度限制条件，包括：

min(L₁,L₂,L₃,L₄)70mm,min(D₁,D₂,D₃)80mm

所述结构要求限制条件，包括：

2a′_s≤x≤ξ_bh₀

a′_s＝g(L₃)

h₀＝w(h,L₁,D₂)