TMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong lucTMTKeToi Uu tuong chan trong luc
Phần i Thiết kế tối u tờng chắn trọng lực i/ Đặt vấn đề Khi xây dựng công trình giao thông với đoạn tuyến qua vùng đất không ổn định, để hạn chế việc giải phóng mặt giải pháp thiết kế tờng chắn đợc đa nhằm đảm bảo ổn định công trình Với điều kiện thông thờng hay áp dụng tờng chắn hay trọng lực tính dễ thi công, hiệu kinh tế cao, tính toán không phức tạp, vật liệu sử dụng ding đá hộc xây BTXM vật liệu sẵn có Trong công trình giao thông tờng chắn đợc thiết kế chịu tác dụng hoạt tải( tải trọng tập trung phân bố), áp lực đất sau lng tờng Mục tiêu toán xác định kích thớc hình học đặc trng tờng chắn để đảm bảo yêu cầu khai thác : Các điều kiện ổn định tờng chắn Từ kích thớc tối u nµy ta sÏ cã chi phÝ thÊp cho 1m dài xây dựng tờng chắn trọng lực ii Xác định hàm mục tiêu điều kiện ràng buộc: Các kích thớc hình học công thức tính toán áp lực đất - Kích thớc hình học điển hình tờng chắn b a P az G2 G1 G3 Pa P ax Pbx Pb P bz G4 N max - Công thức tính áp lực ®Êt chñ ®éng (H h1)2 Ea a : Trọng lợng riêng đất đắp sau tờng chắn a: Hệ số áp lực đất chủ động đợc tính theo c«ng thøc sau: a cos2 ( ) sin( ).sin( ) cos2 cos( ).1 cos( ).cos( ) C: lùc dÝnh ®Êt đắp sau tờng chắn : Góc nội ma sát 2 ; Góc ngoại ma sát =11-350 phụ thuộc kết cấu tờng chắn đất đắp : Góc nghiêng mái đất so với phơng ngang : Góc tạo lng tờng chắn với phơng thẳng đứng : Góc nghiêng thân tờng chắn với phơng thẳng đứng - Công thức tính áp lực đất bị động (h2 h4 )2 Eb b b: HƯ sè ¸p lực đất bị động đợc tính theo công thức sau: cos2 ( ) b sin( ).sin( ) cos2 cos( ).1 cos( ).cos( ) kiƯn kiĨm tra chèng trỵt cđa têng chắn Hệ số ổn định chống trợt yêu cầu: 2 Các điều Kty/c=1.3 Tính trọng lợng tờng cách chia mặt cắt ngang tờng chắn thành mảnh: G1, G2, G3, G4 Tỉng céng träng lỵng cho 1m dài tờng chắn : G + Tính áp lực dới đáy móng s trọng lợng tờng chắn gây ra: + ứng suất tiếp dới đáy móng tớng chắn: t=C+s.tg + Tổng lực giữ tờng chắn Fgiữ = (G + Paz).f + t.B + Pbx + Tæng lùc đẩy đất hoạt tải ( có) lên tờng chắn Fđẩy = Pax + Hệ số ổn định chống trợt: Kt= Fgiữ/ Fđẩy 3 Kiểm tra ổn định chống lật tờng chắn Hệ số chống lật theo yêu cầu K ly/c=1.3 + Tính mô men chống lật quanh điểm O mép đáy móng: M cl ( hình vẽ) + Tính mô men gây lật quanh ®iĨm O ë mÐp ®¸y mãng: M1= Pax(h3+h2)/2 + HƯ số ổn định chống trợt: Kl= Mcl/Ml Kiểm tra ứng suất dới đáy móng Điều kiện e < B/6 Trong đó; e : độ lệch tâm (m) B : chiều rộng đáy móng (m) từ phơng trình cân mô men: N.e=Pax(h3+h2)- Pbx(h2+h4)/2-(Paz(H+h2)tg)/3 Ta tính đợc e kiểm tra điều kiện - Khi thi công tờng chắn ta cần thực công việc: Đào móng đến độ sâu chôn móng, xây dựng thân tờng bệ móng Chi phí cho 1m dài tờng chắn gồm chi phí đào móng, chi phí vật liệu, nhân công + Chiều rộng đỉnh tờng B0 lấy theo kinh nghiệm quy định + Chiều cao bệ tờng h2và h1 đợc lấy cố định theo kinh nghiệm + Chiều rộng đáy thân tờng A=b2+b3 lấy cố định theo kinh nghiệm + Chiều cao đất đắp bệ móng h lấy cố định theo kinh nghiệm quy định + Chiều cao tờng chắn H + Chiều rộng bệ tờng B - Các tham số trên(H,B) bị ràng buộc điều kiện sau: + Các giá trị max, tham số( lấy theo kinh nghiệm) + Đảm bảo yêu cầu theo mục 2,3,4 - Dạng hàm mục tiêu G: CP 1md = CP 1md bÖ mãng + CP 1md thân tờng + CP đào đất móng iii Hớng giải toán Đây toán nhiều cực trị với nhiều biến, phải tìm tối u toàn miền theo điều kiện ràng buộc cho toàn miền biến thiên gía trị kích thớc hình học tờng chắn Trớc hết ta phải tìm ®iĨm tèi u cơc bé b»ng c¸c thư nghiƯm ®éc lập, liên tục với mức độ thay đổi giá trị kích thớc tạo nên tờng chắn thô Ta chia toàn miền giá trị giá trị kích thớc tạo nên tờng chắn, sau tiến hành xét ô theo nhiều giai đoạn, với nguyên tắc tìm kiếm giai đoạn sau bám xung quanh kết giai đoạn trớc Quá trình ®ã cã thĨ diƠn gi¶i nh sau: Trong miền giá trị H ta chọn mức thay chúng lớn để phát khu vực mà hàm mục tiêu CP đạt Min Sau tìm đợc vùng trên, ta tiến hành thu hẹp phạm vi tìm kiếm thu nhỏ mức độ thay đổi giá trị A,H để tính giá trị Min hàm mục tiêu CP Coi bớc khu vực có triển vọng hàm mục tiêu CP, ta tiếp tục thu hẹp vùng tìm kiếm thu nhỏ mức thay đổi giá trị A,H mức thay đổi phù hợp với độ xác mong muốn giá trị kích thớc tờng chắn (tìm kết mịn) tốt đảm bảo không bỏ sót giá trị CP Min IV Sơ đồ khối Bắt đầu Nhập số liệu Kiểm tra điều kiện ràng buộc Đạt Không Tính toán để đạt đợc hàm mục tiêu G Đạt Xuất kết Kết thúc Không 5- Lựa chọn ngôn ngữ lập trình, dự kiến tổ chức chơng trình Với sơ đồ khối trên, ta dùng nhiều ngôn ngữ lập trình khác để giải toán máy tính Pascal; C/C++; Delphi; Visual Basic; Math Cad; Math Lab; Exel em lựa chọn Microsoft Exel đơn giản phù hợp với khả Phần ii phát minh - sáng chế Ví dụ: Ta chọn ô tô Các thuật toán sáng chế đợc áp dụng gồm: Thuật toán phân nhá: Mét chiÕc « t« gåm rÊt nhiỊu bé phËn nh: Động cơ, phận truyền lực, phanh, khung xe, di ô, đầu CD, điều hoà nhiệt độ, ăng ten Thuật toán tách khỏi: Khí thải ô tô Thuật toán phẩm chất cục bộ: Trong mét chiÕc « t« gåm nhiỊu bé phËn cã chất lợng khác yêu cầu cao nh: Phanh, động , nhng có phận có chất lợng thấp nh: Ra ô, ăng ten Thuật toán kết hợp: Trong ô tô có ô, đầu CD, điều hoà nhiệt độ Thuật toán lồng ghép: Trong ô tô săm lồng vào lốp, ăng ten ô Thuật toán dự phòng: Trong ô tô có lốp dự phòng Thuật toán cầu hoá: Cấu tạo vòng bi ô tô, khớp quay cần số Thuật toán tự phục vụ: Bình xăng cao động ... phẩm chất cơc bé: Trong mét chiÕc « t« gåm nhiỊu bé phận có chất lợng khác yêu cầu cao nh: Phanh, động , nhng có phận có chất lợng thấp nh: Ra ô, ăng ten Thuật toán kết hợp: Trong ô tô có ô,... Trong ô tô có ô, đầu CD, điều hoà nhiệt độ Thuật toán lồng ghép: Trong ô tô săm lồng vào lốp, ăng ten ô Thuật toán dự phòng: Trong ô tô có lốp dự phòng Thuật toán cầu hoá: Cấu tạo vòng bi ô tô,... Pax(h3+h2)/2 + Hệ số ổn định chống trợt: Kl= Mcl/Ml Kiểm tra ứng suất dới đáy móng Điều kiện e < B/6 Trong đó; e : độ lệch tâm (m) B : chiều rộng đáy móng (m) từ phơng trình cân mô men: N.e=Pax(h3+h2)-