The anchored pile wall optimization using NLP approach

angleški

2005

letnik 2, številka 2

gradbene konstrukcije   nelinearno programiranje   optimiranje konstrukcij   podporne konstrukcije

Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Izbira vrste podporne konstrukcije, kakor tudi oblika, dimenzije ter razporeditev posameznih konstrukcijskih elementov izbrane podporne konstrukcije zavisijo najprej od geoloških pogojev ter ostalih vhodnih podatkov. V kolikor geološki, urbanistični in ostali podatki dovoljujejo več projektnih rešitev, je ekonomski parameter prav gotovo eden izmed pomembnejših parametrov, ki vpliva na odločitev izbire projektne rešitve. V geotehnični praksi so pilotne stene vrsta podpornih konstrukcij, ki se uporabljajo v glavnem pri varovanju izkopov, kot premostitveni podporni ali oporni objekti na cestnih povezavah ter pri saniranju plazov. V prispevku je predstavljeno optimiranje pilotne stene, cenovna razlika med konzolno vpetimi in optimalno sidranimi pilotnimi stenami ter vpliv posameznih parametrov na rezultate. Optimiranje, ki je izvedeno s pomočjo matematičnega nelinearnega programiranja (NLP), je podalo optimalno rešitev dimenzij ter razporeditve posameznih konstrukcijskih elementov na osnovi minimiziranja objektivne funkcije. Objektivna funkcija predstavlja ekonomsko funkcijo, v kateri so zajeti vsi stroški, materialni stroški konstrukcije ter stroški izdelave. Namen prikazanega primera v prispevku je potrditev učinkovitosti optimiranja s pomočjo matematičnega programiranja. Zaradi tega je podporna konstrukcija locirana v homogena tla treh različnih strižnih kotov zemljine 35°, 30° in 25°. Dimenzioniranje je izvedeno s pomočjo generalizirane analitične metode, USA metode, ki je bila prvič predstavljena v literaturi avtorja Bowles 3. Analiza rezultatov prikazuje vpliv posameznih parametrov na optimalno rešitev konstrukcije, glavne kontrolne faktorje, ki vplivajo na optimiranje, konfiguracijo ter prihranke. Optimalni rezultati podajo od 18 do 47 procentov prihrankov optimalno sidrane pilotne stene v primerjavi s konzolno vpeto pilotno steno, prihranki zavisijo od vhodnih podatkov temeljnih tal in višine izkopa pred podporno konstrukcijo.

21.05.2020