ǂThe ǂanchored pile wall optimization using NLP approach

Abstract

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.

Keywords

gradbeništvo;optimiranje konstrukcij;podporne konstrukcije;USA analitična metoda;nelinearno programiranje;civil engineering;optimum design;retaining structures;USA analytical method;nonlinear programming;

Data

Language:	English
Year of publishing:	2005
Typology:	1.01 - Original Scientific Article
Organization:	UM FGPA - Faculty of Civil Engineering, Transportation Engineering and Architecture
UDC:	624.04:519.853
COBISS:	10114838
ISSN:	1854-0171
Parent publication:	Acta geotechnica Slovenica
Views:	751
Downloads:	48
Average score:	0 (0 votes)
Metadata:

Other data

Secondary language:	Slovenian
Secondary title:	NLP optimiranje sidranih pilotnih sten
Secondary abstract:	The type of a retaining structure as well as the structure configuration mainly depends on geological conditions. If geological, urban and other data allow an alternative, the costs should also be considered as an important factor. In geotechnical practise, pile walls are especially used in excavations, in the erection of traffic facilities and in the sanitation of landslides. This paper is aimed at presenting economical differences between cantilever and anchoring pile walls and the impact of different parameters on costs. The optimization method, which uses mathematical programming, gives an optimal solution to geometry, self-manufacturing costs, and other characteristics of the structure in a uniform optimization process. This paper presents the optimization process using the nonlinear programming (NLP) approach for the anchored pile wall. The application presented only serves to confirm the effectiveness of the proposed optimization method. Therefore, the retaining structure is situated in homogeneous non-cohesive soil at three different soil friction angles of 35°, 30° and 25°. The generalized analytical method, the USA method, which was first introduced by Bowles [3], isused in the application. The analysis of the results shows the impact of parameters, the main controlling factors, configuration geometry and savings. The optimal results allowed from 18 up to 47 per cent savings compared to the cantilever pile wall depending on ground and structure input data and the excavation depth.
Secondary keywords:	gradbeništvo;optimiranje konstrukcij;podporne konstrukcije;USA analitična metoda;nelinearno programiranje;
URN:	URN:SI:UM:
Type (COBISS):	Scientific work
Pages:	str. 5-11
Volume:	ǂVol. ǂ2
Issue:	ǂno. ǂ2
Chronology:	2005
ID:	10934666