本发明专利技术公开了一种桩基布置的优化设计方法及装置，包括：根据优化场景确定桩基布置的初始条件，并根据所述初始条件确定优化参数；所述优化场景包括桩基布置图和桩基研究方案；根据所述初始条件确定目标桩位，并根据所述优化参数对所述目标桩位进行迭代优化，直至达到预设条件，停止迭代，并输出优化后的桩基分布；所述目标桩位包括最小反力桩和最大反力相应的弹簧位的目标桩位；根据优化后的桩基，修改桩基布置图，将优化迭代后的桩基布置代入设计软件进行设计校核，调整局部不满足的桩基。本发明专利技术通过根据不同优化场景确定不同的桩基布置初始条件，以此确定不同的优化参数对桩基进行优化，提高了桩基布置优化的效率及经济效益。益。益。
【技术实现步骤摘要】
一种桩基布置的优化设计方法及装置
[0001]本专利技术涉及土木建筑工程
，尤其涉及一种桩基布置的优化设计方法及装置。
技术介绍
[0002]对高层建筑来说，桩基础是一种应用普遍的基础形式。特别对超高层建筑，桩基础甚至成为唯一选择，部分还需采用满堂红的布置方案，即结构竖向构件下布满了桩基础且桩与桩之间是按最小桩心距控制的一种布桩方式。在各类基础型式中，桩基础的成本往往也最高，而且遇孤石群或岩溶等不利地质条件时还需加大成本。因此，桩基础的优化设计尤显重要。传统桩基的优化设计往往是结合场地条件、施工条件进行桩基选型的优化设计，或者持力层的优选及桩基变刚度调平设计，以及当地质条件复杂时进行与地质相适应的桩基优化设计，而对桩基布置的优化设计较少。
[0003]现有的桩基布置的优化设计方法，一般以工程师人工调整为主，工程师进行基础设计时往往直接基于上部结构下传的内力结果，通过预设多个符合工程设计经验的基础方案，反复试算比选，最终确定较优方案，但这种布置方式，往往经济效益和布桩效率较低。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种桩基布置的优化设计方法及装置，以现有桩基布置优化方法需设计多个基础方案，经济效益和布桩效率较低的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种桩基布置的优化设计方法，包括：
[0006]根据优化场景确定桩基布置的初始条件，并根据所述初始条件确定优化参数；所述优化场景包括桩基布置图和桩基研究方案；
[0007]根据所述初始条件确定目标桩位，并根据所述优化参数对所述目标桩位进行迭代优化，直至达到预设条件，停止迭代，并输出优化后的桩基分布；所述目标桩位包括最小反力桩和最大反力相应的弹簧位的目标桩位；
[0008]根据优化后的桩基，修改桩基布置图，将优化迭代后的桩基布置代入设计软件进行设计校核，调整局部不满足的桩基。
[0009]本专利技术通过根据不同优化场景确定不同的桩基布置初始条件，以此确定不同的优化参数对桩基进行优化，从而为不同条件的桩基布置提供通用的优化方法，避免桩基布置优化方法需设计多个基础方案，且需要人工进行反复调整。提高了桩基布置优化的效率。
[0010]进一步的，所述根据优化场景确定桩基布置的初始条件，具体为：
[0011]若所述优化场景为桩基布置图，则所述桩基布置的初始条件确定为满堂红布桩的桩反力结果；
[0012]若所述优化场景为桩基研究方案，则根据预设的距离阈值调整桩基间距，并确定所述桩基布置的初始条件为调整桩基间距后的桩反力结果。
[0013]进一步的，所述根据所述初始条件确定优化参数，具体为：
[0014]若所述桩基布置的初始条件为满堂红布桩的桩反力结果，则所述优化参数包括桩反力均值限值、最大桩反力限值和优化半径；
[0015]若所述桩基布置的初始条件为调整桩基间距后的桩反力结果，则所述优化参数包括目标桩反力值和桩心距列表。
[0016]进一步的，所述根据所述初始条件确定目标桩位，具体为：
[0017]若所述桩基布置的初始条件为满堂红布桩的桩反力结果，则所述目标桩位为最小反力桩的桩位；
[0018]若所述桩基布置的初始条件为调整桩基间距后的桩反力结果，则所述目标桩位为最大反力相对应的弹簧位。
[0019]进一步的，所述根据所述优化参数对所述目标桩位进行迭代优化，具体为：
[0020]若所述目标桩位为最小反力桩的桩位，则迭代确定第一反力桩，并获取所述第一反力桩的桩心坐标，根据所述桩心坐标和优化半径对第一范围内的桩基进行优化，直至所述桩基布置满足预设的第一条件，停止迭代；所述第一反力桩为各桩反力中的最小反力桩；
[0021]若所述目标桩位为最大反力相对应的弹簧位，则迭代确定第二反力桩，根据桩心距列表和所述第二反力桩的位置信息对桩基进行调整，直至所述桩基布置满足预设的第二条件，停止迭代；所述第二反力桩为根据最大弹簧反力确定的弹簧位；
[0022]进一步的，所述迭代确定第一反力桩，并获取所述第一反力桩的桩心坐标，根据所述桩心坐标和优化半径对第一范围内的桩基进行优化，直至所述桩基布置满足预设的第一条件，停止迭代，具体为：
[0023]在每一次迭代过程中，确定各桩反力中的最小反力桩位第一反力桩，并获取所述第一反力桩的桩心坐标；
[0024]根据所述桩心坐标和所述优化半径确定第一范围，并根据所述最小反力对所述第一范围内的桩基进行权重分配，修改该第一范围内基桩反力值；
[0025]直至所述桩基布置中的优化参数满足预设的第一条件，停止迭代。
[0026]进一步的，所述直至所述桩基布置中的优化参数满足预设的第一条件，停止迭代，具体为：
[0027]计算权重分配后该第一范围内桩基的桩基平均反力和桩基最大反力；
[0028]若所述桩基平均反力达到反力均值限值或所述桩基最大反力达到最大桩反力限值，则停止迭代，输出桩基布置图；
[0029]否则，删除所述第一反力桩，并进入下一次迭代。
[0030]进一步的，所述迭代确定第二反力桩，根据桩心距列表和所述第二反力桩的位置信息对桩基进行调整，直至所述桩基布置满足预设的第二条件，停止迭代，具体为：
[0031]在每一次迭代过程中，选取最大弹簧反力对应的弹簧位，并校验所述弹簧位是否满足最小桩心距要求，并将校验通过的弹簧位对应的桩位设置为第二反力桩；
[0032]根据所述桩心距列表和所述第二反力桩确定若干个凝聚范围，并分别计算各个凝聚范围内的总弹簧反力，并根据所述总弹簧反力对所述凝聚范围内的桩基进行调整，更新第二反力桩的桩反力；
[0033]直至所述凝聚范围均被遍历，停止迭代，输出桩基布置图。
[0034]进一步的，所述根据所述桩心距列表和所述第二反力桩确定若干个凝聚范围，并分别计算各个凝聚范围内的总弹簧反力，并根据所述总弹簧反力对所述凝聚范围内的桩基进行调整，更新第二反力桩的桩反力，具体为：
[0035]根据所述第二反力桩确计算桩心距列表，并对所述桩心距列表进行排序；
[0036]迭代根据从小到大的逻辑顺序选取第一桩心距，根据所述第一桩心距确定凝聚范围，计算所述凝聚范围内的总弹簧反力；
[0037]当所述总弹簧反力达到所述目标桩反力值，暂停迭代，将所述第二反力桩对应的弹簧位上的反力更改为总弹簧反力，并删除所述凝聚范围内的其余桩基，进入下一次迭代。
[0038]第二方面，本专利技术提供了一种桩基布置的优化设计装置，包括：参数确定模块、优化模块和校验模块；
[0039]所述参数确定模块，用于根据优化场景确定桩基布置的初始条件，并根据所述初始条件确定优化参数；所述优化场景包括桩基布置图和桩基研究方案；
[0040]所述优化模块，用于根据所述初始条件确定目标桩位，并根据所述优化参数对所述目标桩位进行迭代优化，直至达到预设条件，停止迭代，并输出优化后的桩基分布；所述目标桩位包括最小反力桩和最大本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种桩基布置的优化设计方法，其特征在于，包括：根据优化场景确定桩基布置的初始条件，并根据所述初始条件确定优化参数；所述优化场景包括桩基布置图和桩基研究方案；根据所述初始条件确定目标桩位，并根据所述优化参数对所述目标桩位进行迭代优化，直至达到预设条件，停止迭代，并输出优化后的桩基分布；所述目标桩位包括最小反力桩和最大反力相应的弹簧位的目标桩位；根据优化后的桩基，修改桩基布置图，将优化迭代后的桩基布置代入设计软件进行设计校核，调整局部不满足的桩基。2.如权利要求1所述的桩基布置的优化设计方法，其特征在于，所述根据优化场景确定桩基布置的初始条件，具体为：若所述优化场景为桩基布置图，则所述桩基布置的初始条件确定为满堂红布桩的桩反力结果；若所述优化场景为桩基研究方案，则根据预设的距离阈值调整桩基间距，并确定所述桩基布置的初始条件为调整桩基间距后的桩反力结果。3.如权利要求2所述的桩基布置的优化设计方法，其特征在于，所述根据所述初始条件确定优化参数，具体为：若所述桩基布置的初始条件为满堂红布桩的桩反力结果，则所述优化参数包括桩反力均值限值、最大桩反力限值和优化半径；若所述桩基布置的初始条件为调整桩基间距后的桩反力结果，则所述优化参数包括目标桩反力值和桩心距列表。4.如权利要求1所述的桩基布置的优化设计方法，其特征在于，所述根据所述初始条件确定目标桩位，具体为：若所述桩基布置的初始条件为满堂红布桩的桩反力结果，则所述目标桩位为最小反力桩的桩位；若所述桩基布置的初始条件为调整桩基间距后的桩反力结果，则所述目标桩位为最大反力相对应的弹簧位。5.如权利要求4所述的桩基布置的优化设计方法，其特征在于，所述根据所述优化参数对所述目标桩位进行迭代优化，具体为：若所述目标桩位为最小反力桩的桩位，则迭代确定第一反力桩，并获取所述第一反力桩的桩心坐标，根据所述桩心坐标和优化半径对第一范围内的桩基进行优化，直至所述桩基布置满足预设的第一条件，停止迭代；所述第一反力桩为各桩反力中的最小反力桩；若所述目标桩位为最大反力相对应的弹簧位，则迭代确定第二反力桩，根据桩心距列表和所述第二反力桩的位置信息对桩基进行调整，直至所述桩基布置满足预设的第二条件，停止迭代；所述第二反力桩为根据最大弹簧反力确定的弹簧位。6.如权利要求5所述的桩基布置的优化设计方法，其特征在于，所述迭代确定第一反力桩，并获取所述第一反力桩的桩心坐标，根据所述桩心坐标和优化半径对第一范围内的桩基进行优化，直至所述桩基布置满足预设的第一条件，停止迭代，具体为：在每一次迭代过程中，确定各桩反力中的最小反力桩位第一反力桩，并获取所述第一反力桩的桩...
【专利技术属性】
技术研发人员：常磊，崔济东，曹春华，孙典龙，
申请(专利权)人：广州容柏生建筑工程设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
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