抗滑桩优化设计软件开发

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抗滑桩作为主要的滑坡治理措施,被广泛应用于边坡工程中,但抗滑桩的设计需要兼顾安全性与经济性,所以其过程相当复杂。因此,本文针对抗滑桩优化设计问题,开发了抗滑桩优化设计软件,便于工程技术人员进行抗滑桩的设计及边坡稳定性可靠度的评价,主要研究工作如下:(1)基于传递系数隐式解法编写了边坡稳定性分析程序,程序可以分析边坡在天然工况、暴雨工况和地震工况下的稳定性安全系数,计算单个条块的下滑力,并选取美姑河营地滑坡实例进行了对比评价。(2)根据传递系数法,结合蒙特卡洛法编写了边坡可靠度分析程序。选取美姑河营地滑坡的一个剖面作为边坡模型,进行了20000次的蒙特卡洛分析,得到暴雨工况下边坡处于中等危险、地震工况下处于低危险的可靠度评价。(3)编写了抗滑桩结构设计程序,可以对抗滑桩进行结构设计,得到桩身的内力图,输出抗滑桩内力表,生成计算书,并根据输出的最大弯矩和剪力进行配筋计算,得到最小配筋面积。(4)编写抗滑桩优化设计程序,建立粒子群算法、遗传算法、差分进化法三种算法的抗滑桩优化模型。将美姑河营地滑坡的原抗滑桩设计方案与三种算法得到的优化设计方案进行对比分析,比较每种算法的优化效率及耗时,得出粒子群算法优化效率最高、耗时最短的结论。对粒子群算法生成的方案进行略微调整,使其满足实际工程要求,以此作为最佳优化方案。(5)使用Py Qt5进行软件的界面设计,将以上程序集成于抗滑桩优化设计软件中,使工程技术人员可以在零编程基础、无编译器的系统环境下对抗滑桩进行优化设计,以达到节约设计时间、降低造价、提升工作效率的目的。
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