本技術(shù)涉及建筑，具體而言，涉及一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法、裝置。

背景技術(shù)：

1、九層之臺，起于累土，每一次新的標(biāo)志性建筑物的誕生，都對基礎(chǔ)工程的發(fā)展提出新的要求。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，工程建設(shè)的規(guī)模越來越大，建設(shè)難度越來越大。在以往的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，鉆孔樁因其承載能力高，鋼耗低，施工時(shí)噪音低，無振動而廣泛應(yīng)用于工程中。近年來，新的樁基技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在大直徑、超長樁和異形樁方向上不斷發(fā)展。

2、在樁基的結(jié)構(gòu)形式方面，對于普通直孔樁而言，確定樁的長度(樁長)和直徑(樁徑)是樁基設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵步驟，這兩個(gè)參數(shù)直接關(guān)系到樁的承載能力、穩(wěn)定性以及工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。對于嵌巖樁，還需要考慮嵌入的巖層，嵌巖深度，而對于異形樁，在確定樁長、樁徑的基礎(chǔ)上，還需要額外考慮樁徑的形狀或其他構(gòu)件對樁基承載力的影響。

3、以往樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中，設(shè)計(jì)步驟為：開始時(shí)，設(shè)計(jì)師基于初步的荷載和地質(zhì)資料，結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，估算樁長和樁徑。然后，通過試算和迭代，不斷調(diào)整樁長和樁徑，直到滿足所有設(shè)計(jì)要求。最終設(shè)計(jì)需要經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算和校核，確保結(jié)構(gòu)安全并符合規(guī)范。

4、此種設(shè)計(jì)方法存在以下問題：

5、1、初步確定樁長以及樁基時(shí)，過于依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)；

6、2、試算以及迭代過程繁瑣，效率低，以普通直孔樁為例，初步確實(shí)5種樁長，5種樁徑，即相互有25種組合；若樁基為嵌巖樁或異形柱，則在此基礎(chǔ)上需要考慮的因素進(jìn)一步增加，計(jì)算工作量指數(shù)級增加；

7、3、當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的各項(xiàng)因素較多時(shí)，各因素關(guān)聯(lián)系數(shù)也變得冗雜，不易評價(jià)比較數(shù)列，因此不容易確定各因素對樁承載特性的影響程度；為了滿足承載力和沉降控制的要求，通常情況下簡單增加樁徑和樁長，這樣一來不僅會增加施工難度，加大了施工成本；同時(shí)，由于長樁施工困難，材料利用率低，造成了資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)的目的在于提供一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法、裝置，該一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法、裝置，提供了確定樁基最佳結(jié)構(gòu)形式的方法，有效地解決了以往樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法存在的設(shè)計(jì)缺陷。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，所述方法包括：

3、獲取待打樁區(qū)域的地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)和土壤特性數(shù)據(jù)，通過待打樁區(qū)域的地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)和土壤特性數(shù)據(jù)對待打樁區(qū)域進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)，得到多個(gè)維度下的針對待打樁區(qū)域的多種樁基結(jié)構(gòu)組合；所述維度包括直徑、長度、異形樁；

4、基于所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合分別構(gòu)建對應(yīng)的樁基模型，并對所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合對應(yīng)的樁基模型分別進(jìn)行模擬，得到多種樁基組合分別對應(yīng)的評價(jià)數(shù)據(jù)；所述樁基模型為有限元模型；

5、通過灰色關(guān)聯(lián)分析法對所述評價(jià)數(shù)據(jù)的多個(gè)影響因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算，得到多個(gè)影響因素對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度，以基于所述關(guān)聯(lián)度篩選出符合預(yù)設(shè)條件的影響因素；

6、基于所述符合預(yù)設(shè)條件的影響因素確定樁基的目標(biāo)樁基組合，以通過目標(biāo)樁基組合優(yōu)化待打樁區(qū)域的樁基結(jié)構(gòu)。

7、結(jié)合第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述基于所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合分別構(gòu)建對應(yīng)的樁基模型，并對所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合對應(yīng)的樁基模型分別進(jìn)行模擬，得到多種樁基組合分別對應(yīng)的評價(jià)數(shù)據(jù)，包括：

8、基于地質(zhì)的種類和多個(gè)模型參數(shù)構(gòu)建多種樁基結(jié)構(gòu)組合分別對應(yīng)的有限元的樁基模型；

9、按照預(yù)設(shè)模擬方式對所述樁基模型分別進(jìn)行模擬，以計(jì)算出多種樁基結(jié)構(gòu)組合分別對應(yīng)的樁基模型產(chǎn)生的評價(jià)數(shù)據(jù)。

10、結(jié)合第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述基于多個(gè)模型參數(shù)和地質(zhì)的種類構(gòu)建多種樁基結(jié)構(gòu)組合分別對應(yīng)的樁基模型，包括：

11、獲取多種樁基組合中對應(yīng)的樁基與待打樁區(qū)域的不同種類的地質(zhì)接觸的多個(gè)接觸面；

12、基于多個(gè)模型參數(shù)分別構(gòu)建樁基、樁基與不同地質(zhì)種類的待打樁區(qū)域接觸的多個(gè)接觸面所分別對應(yīng)的樁基模型，并確定模型參數(shù)對應(yīng)的參數(shù)值。

13、結(jié)合第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述通過灰色關(guān)聯(lián)分析法對所述評價(jià)數(shù)據(jù)的多個(gè)影響因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算，得到多個(gè)影響因素對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度，包括：

14、所述灰色關(guān)聯(lián)分析法通過不同數(shù)值的多個(gè)影響因素所對應(yīng)的評價(jià)數(shù)據(jù)與參考數(shù)列計(jì)算進(jìn)行計(jì)算，得到多個(gè)影響因素分別對應(yīng)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)；

15、基于灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)行換算得到多個(gè)影響因素分別對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度。

16、結(jié)合第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述灰色關(guān)聯(lián)分析法通過不同數(shù)值的多個(gè)影響因素所對應(yīng)的評價(jià)數(shù)據(jù)與參考數(shù)列計(jì)算進(jìn)行計(jì)算，得到多個(gè)影響因素分別對應(yīng)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，包括：

17、通過參考數(shù)列對不同數(shù)值的多個(gè)影響因素所對應(yīng)的評價(jià)數(shù)據(jù)組成的比較矩陣進(jìn)行無量綱化處理，得到無量綱化矩陣；

18、將所述無量綱化矩陣輸入至預(yù)置的灰色關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，以使所述灰色關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對所述無量綱化矩陣進(jìn)行計(jì)算，得到多個(gè)影響因素分別對應(yīng)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)。

19、結(jié)合第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，以基于所述關(guān)聯(lián)度篩選出符合預(yù)設(shè)條件的影響因素，包括：

20、判斷所述多個(gè)影響因素是否符合預(yù)設(shè)條件，所述預(yù)設(shè)條件包括影響因素的關(guān)聯(lián)度可被調(diào)整；

21、若符合，則保留符合預(yù)設(shè)條件的影響因素，剔除剩余的影響因素。

22、結(jié)合第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述基于所述符合預(yù)設(shè)條件的影響因素確定樁基的目標(biāo)樁基組合，以基于目標(biāo)樁基組合優(yōu)化樁基結(jié)構(gòu)，包括：

23、基于所述灰色關(guān)聯(lián)分析法再次計(jì)算篩選出的影響因素的關(guān)聯(lián)度；

24、通過對篩選出的影響因素的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序，以排序后的影響因素確定出目標(biāo)樁基組合。

25、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化裝置，所述裝置包括：

26、設(shè)計(jì)模塊，用于獲取待打樁區(qū)域的地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)和土壤特性數(shù)據(jù)，通過待打樁區(qū)域的地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)和土壤特性數(shù)據(jù)對待打樁區(qū)域進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)，得到多個(gè)維度下的針對待打樁區(qū)域的多種樁基結(jié)構(gòu)組合；所述維度包括直徑、長度、異形樁；

27、構(gòu)建模塊，用于基于所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合分別構(gòu)建對應(yīng)的樁基模型，并對所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合對應(yīng)的樁基模型分別進(jìn)行模擬，得到多種樁基組合分別對應(yīng)的評價(jià)數(shù)據(jù)；所述樁基模型為有限元模型；

28、計(jì)算模塊，用于通過灰色關(guān)聯(lián)分析法對所述評價(jià)數(shù)據(jù)的多個(gè)影響因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算，得到多個(gè)影響因素對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度，以基于所述關(guān)聯(lián)度篩選出符合預(yù)設(shè)條件的影響因素；

29、優(yōu)化模塊，用于基于所述符合預(yù)設(shè)條件的影響因素確定樁基的目標(biāo)樁基組合，以通過目標(biāo)樁基組合優(yōu)化待打樁區(qū)域的樁基結(jié)構(gòu)。

30、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機(jī)器可讀指令，當(dāng)電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機(jī)器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行任意一項(xiàng)所述的一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的步驟。

31、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行任意一項(xiàng)所述的一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的步驟。

32、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種基于灰色關(guān)聯(lián)分析法的樁基結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，首先獲取待打樁區(qū)域的地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)和土壤特性數(shù)據(jù)，通過待打樁區(qū)域的地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)和土壤特性數(shù)據(jù)對待打樁區(qū)域進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)，得到多個(gè)維度下的針對待打樁區(qū)域的多種樁基結(jié)構(gòu)組合；所述維度包括直徑、長度、異形樁；其次基于所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合分別構(gòu)建對應(yīng)的樁基模型，并對所述多種樁基結(jié)構(gòu)組合對應(yīng)的樁基模型分別進(jìn)行模擬，得到多種樁基組合分別對應(yīng)的評價(jià)數(shù)據(jù)；所述樁基模型為有限元模型；然后通過灰色關(guān)聯(lián)分析法對所述評價(jià)數(shù)據(jù)的多個(gè)影響因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算，得到多個(gè)影響因素對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度，以基于所述關(guān)聯(lián)度篩選出符合預(yù)設(shè)條件的影響因素；最后基于所述符合預(yù)設(shè)條件的影響因素確定樁基的目標(biāo)樁基組合，以通過目標(biāo)樁基組合優(yōu)化待打樁區(qū)域的樁基結(jié)構(gòu)，避免了現(xiàn)有的樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在對樁基進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，過于依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、試算以及迭代過程繁瑣，效率低、增加施工難度、加大施工成本以及資源浪費(fèi)，進(jìn)而保證了樁基設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，提高了設(shè)計(jì)效率，并降低了施工難度以及減少了施工成本，避免了資源浪費(fèi)現(xiàn)象出現(xiàn)。