基坑支护结构稳定可靠度优化算法及模糊随机可靠度研究开题报告

1. 研究目的与意义

近年来随着经济发展、城市建设的需要，各地土地资源日益稀缺和宝贵，城市建设正越来越侧重于向高空和地下寻求发展的空间。

而作为高层建筑和地下结构施工中重要且基础性的一个环节基坑开挖，一旦在开挖过程中发生基坑失稳破坏，其对经济和社会造成的不利影响都是十分巨大的，因而应该尽量避免。

随着科学技术的发展，近几十年来尤其是近10年来，基坑工程在数量上急剧增加，在技术上也有了长足的进步。

2. 研究内容和预期目标

基于结构可靠度理论的基坑支护结构稳定性问题研究，其对应某种失稳形式的功能函数往往是高度非线性函数，而根据验算点法等计算可靠度需要将功能函数在验算点处线性化，这不仅会降低计算精度还可能导致收敛速度缓慢乃至不收敛，故而由可靠指标的几何意义出发，采用优化算法解决这一问题是一个有效的途径。

具体可以根据梯度优化法、利用matlab优化工具箱等解决结构可靠指标的优化计算问题。

此外，由于岩土工程问题的复杂性，基坑稳定性问题除了具有随机性特点以外，往往还具有模糊性特点，故而采用模糊可靠度理论同时考虑问题的随机性和模糊性特点更为科学和全面。

3. 研究的方法与步骤

（1）本文选取的是重力式水泥土桩墙， 稳定性的验算准则自然按照规程规定的内容进行验算，稳定性验算的项目分别为滑移稳定性、倾覆稳定性、坑底隆起稳定性、整体滑动稳定性以及渗透稳定性。

但是由于缺乏水文资料，因此只在现有的基础上进行稳定性验算，有关渗透稳定性的验算这里就暂不作考虑。

①重力式水泥土墙的抗滑移稳定性应符合下式规定：（3-1）式中 抗滑移稳定安全系数，其值不应小于1.2；、 作用在水泥土墙上的主动土压力、被动土压力标准值（ ），按《建筑基坑支护技术规程》（以下简称《规程》）第3.4.2条的规定确定； 水泥土墙的自重（ ）； 水泥土墙底面上的水压力（ ）；水泥土墙底面在地下水位以下时，可取 ，在地下水位以上时，取 ，此处， 为基坑外侧水泥土墙底处的水头高度（ ）， 为基坑内侧水泥土墙底处的水头高度（ ）； 、 水泥土墙底面下土层的黏聚力（ ）、内摩擦角（ ），按《规程》第3.1.14条的规定取值；水泥土墙的底面宽度（ ）；根据结构可靠度理论，可设抗滑移稳定性极限状态函数为：（3-2）式中 ， 和 墙底以上各层土的饱和重度、内摩擦角和粘聚力。

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

[1]. 3月 2日3月29日 文献检索，提交开题报告;[2]. 3月30日4月19日 论文研究，提交外文翻译初稿;[3]. 4月20日5月24日 论文研究，提交论文初稿;[4]. 5月25日6月 3日 论文修改，提交论文终稿;[5]. 6月 4日6月10日 答辩报告准备（PPT形式）;[6]. 6月11日6月14日 论文答辩;