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借助MATLAB優(yōu)化工具箱對尚未具有標準圖的四線鐵路隧道斷面設計進行優(yōu)化。軌面以上隧道斷面采用三心圓形式,選取軌面以上凈空面積S為目標函數(shù),以描述斷面形狀的參數(shù)R1,R2,φ1,φ2,a,b,c為設計變量,通過調用MATLAB優(yōu)化工具箱中的功能函數(shù)fm incon搜索目標函數(shù)的最優(yōu)值。
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以青島地鐵3號線寧夏路站一敦化路站化區(qū)間隧道上軟下硬巖層段為工程背景,利用數(shù)值模擬對三種斷面隧道施工沉降、襯砌結構受力、塑性區(qū)分布、斷面開挖面積和配筋面積的變化規(guī)律進行研究,并結合模擬結果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)對隧道開挖斷面進行綜合優(yōu)化.研究結果表明:拱部削尖馬蹄形斷面能保證隧道施工安全,且斷面配筋面積最小,經綜合考慮隧道施工的安全性與經濟性,為最優(yōu)斷面方案.
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