基于改进粒子群算法的施工可靠度优化

针对建筑工程施工管理过程中目标控制失衡、不全面的问题,提出一种基于施工可靠度的建筑工程项目多目标优化方法。将施工期的建筑工程项目抽象为一个串–并联复杂网络并引入可靠度理论。分析管控建筑工程项目工期、成本、质量和安全四个目标的必要性,建立四大目标可靠度定量模型并提出了新的施工可靠度计量模型。采用Tanh函数改善粒子群算法的搜索能力,通过实验仿真和统计分析表明,改进后粒子群算法的优化能力显著提高。最后运用改进的粒子群算法优化施工可靠度及工程成本。实际案例分析表明,所提出的方法既有利于工程成本的有效控制,又有利于施工可靠度的提升,对实施建筑工程项目的事前控制有较好的借鉴价值并且为施工管理提供了一条新的思路。

Matlab实现蒙特卡洛法在箱梁施工可靠度中的应用

介绍了Matlab实现蒙特卡罗法方法,同时阐述了施工可靠度和结构可靠度的概念;以30m箱梁为实例,介绍了Matlab实现蒙特卡罗法方法在箱梁施工可靠度中的应用。

基于PSO-SVM的大跨PC连续刚构桥施工期可靠度分析

为分析刚构桥施工期可靠度及解决功能函数难以显式表达的问题,建立了基于PSO-SVM的大跨PC连续刚构桥施工期可靠度分析模型。首先对支持向量机(SVM)基本原理进行了阐述,采用粒子群算法(PSO)对SVM的参数σ、c、ε进行了优化,从而构建了基于PSO-SVM的刚构桥施工期可靠度分析模型。以国内某大跨PC连续刚构桥为工程实例,建立了悬臂状态下箱梁根部应力功能函数以及端部挠度功能函数,利用PSO-SVM对其可靠度分别进行了求解,并分析了随机变量的敏感性。研究表明:大跨PC连续刚构桥的施工期应力可靠度为4.292;施工期挠度可靠度随其容许偏差值的增大而不断增大,但增速不断减小,考虑到结构线性以及施工难度,建议最大悬臂阶段的挠度容许值控制在18mm以内;对大跨PC连续刚构桥施工期应力可靠度影响最大的随机变量为混凝土容重γ_(c),其次为张拉控制应力σ_(con),混凝土弹性模量E_(c)、预应力钢绞线弹性模量E_(p)对应力可靠度均有不同程度影响;随机变量对施工期挠度可靠度的影响程度从大到小分别为:γ_(c)、σ_(con)、E_(c)、E_(p)。

基于自适应MC法大跨连续刚构桥施工控制可靠度研究

针对预应力混凝土连续刚构桥不同施工阶段的抗力相关性和荷载相关性特征,基于随机过程模型,建立了桥梁施工期的抗力概率模型和荷载概率模型.采用自适应MC法,对实际工程进行可靠度研究.基于可靠度理论研究方法,验证了实际工程施工控制过程各项指标.研究结果对于确保预应力混凝土连续刚构桥建设的安全性和科学性,具有一定的理论价值和现实意义.

波形钢腹板PC梁桥施工期的可靠度分析

为分析波形钢腹板PC梁桥施工期可靠度指标,以西南地区某实桥为工程背景,基于现场施工荷载数据和荷载效应应变数据,结合有限元数值分析软件和现场统计数据,建立顶板-波形钢腹板剪力键的荷载效应概率模型,在此基础上,构建剪力键施工期的时变可靠度功能函数,采用一阶二次矩法计算3个关键截面施工期的可靠度指标。研究表明:波形钢腹板PC梁桥施工阶段局部应力最大位置出现在顶板-腹板的剪力键位置,各关键截面剪力键在施工期的可靠度指标均大于标准可靠度指标,具有一定的安全储备。

桥梁施工期结构可靠度分析

阐述了施工可靠度和结构可靠度的基本概念,确定了JC法用于桥梁施工可靠度分析的基本方法。以装配式简支梁桥可靠性评估为例,给出了具体方法和过程,通过Matlab软件计算施工可靠指标,进行参数敏感性分析,对施工控制有一定指导意义。

运用Monte-Carlo法和Matlab分析T梁可靠度

Matlab提供强大的矩阵运算功能和丰富的工具箱,同时具有编程语言简单和易于掌握的特点,可提高工程设计人员的编程效率,蒙特卡罗法是进行结构可靠度分析的重要方法之一。先论述蒙特卡罗法的基本内容,其次介绍其在Matlab环境下的实现方法,接着阐述施工可靠度的定义及其评判桥梁施工质量的基本原理。最后以25m后张法预应力混凝土连续T形梁为例,介绍Matlab实现蒙特卡罗法在T梁施工可靠度中的应用。

超大地下结构施工期水位随机分布抗浮可靠性分析与应用

以发生抗浮失效的长沙某小区超大地下车库为例,基于ANSYS建立有限元模型,将构件尺寸、材料属性及水位变化作为随机输入变量,以抗浮桩拉断为失效指标,用高阶矩法与Monte Carol法分别计算施工期各个阶段及使用期的可靠度指标,并对输入变量进行敏感性分析,最后根据分析结果对设计及施工提出几点工程建议;研究结果表明:高阶矩法与Monte Carol法计算结果相对误差较小,可以作为简便算法应用;可靠性分析结果与实际相符,验证了可靠性分析的实用性,施工期可靠度低于限制,以可靠度指标来评价施工期抗浮具有重要意义;敏感性分析结果表明,水位变化是导致施工期及使用期可靠度变化的最主要原因,今后应重点关注于水位分布的影响。

基于安全系数法地铁暗挖通道施工可靠性分析

地铁车站出入口通道暗挖施工具有很高的风险,为确保此类工程安全施工及量化评价施工可靠性,以南昌地铁3号线通道暗挖工程为依托,采用ABAQUS软件建立三维数值分析模型分别模拟上下台阶法施工和交叉中隔壁法施工。数值模拟结果表明,仅交叉中隔壁法能够满足安全施工和有效控制地层沉降的要求。针对交叉中隔壁法施工,采用有限元强度折减法计算得到无风险因素作用和风险因素最不利组合作用下的安全系数,由点估计法计算通道暗挖施工可靠度。研究结果表明:无风险因素作用时,通道暗挖施工失效概率仅为0.17%,当通道左上导洞开挖遭遇极端降雨天气时,失效概率达到99.7%。强降雨导致通道上覆土体强度降低,此时必须采取加固措施,否则通道施工安全和沉降控制将大概率无法满足要求。通道暗挖施工期间应高度重视监控量测工作,风险因素作用下通道围岩有显著的特征点位移变化,是一个渐进的过程,及时分析监测数据和采取相应技术手段,可避免施工安全风险的发生。