关键词:
桩板墙
参数优化
敏感性分析
函数变量分离
移动最小二乘法
安全指标
摘要:
桩板墙参数优化设计需要利用岩土有限元检算程序,确保设计参数满足受力与变形等工程安全指标的限制条件,并实现造价最优目标,属于多参数、多约束、非线性优化问题。针对桩板墙岩土有限元检算程序计算过程复杂、难以通过解析方法快速获取造价函数求解的问题,提出一种函数变量分离联合移动最小二乘拟合的参数优化算法。首先,对设计参数进行造价敏感性分析,得到造价函数中桩长变量分离的降维解析表达式;其次,对降维表达式的系数函数进行移动最小二乘拟合,得到系数函数值并选取系数较优对应的桩厚与桩间距参数组合;最后,利用岩土有限元检算程序遍历较优参数组合及已分离的桩长参数,比选得到满足安全指标条件下造价最优的桩长、桩厚、桩间距参数。以实际工程案例对算法进行验证,结果表明,本文算法与遍历参数法得到的最优造价相同,但所使用的数据量是遍历法数据量的17%;同时,该算法相较遗传算法收敛性更为稳定,且运行时间从7.33 s降到0.17 s,优化效果更佳,且大幅缩短了搜索时间。