铁道标准设计

陈坤阳^1,2，何秋凤³*，邱桐³，刘翔^2,3，叶光伟²，侯苗苗²，欧进萍¹

（1． 哈尔滨工业大学（深圳）智能土木与海洋工程学院，深圳 518055；2．中建海龙科技有限公司，深圳 518017；3．深圳大学 土木与交通工程学院，深圳 518060）

 

摘要：预制叠合围护结构在地下工程中的应用，相较于现浇结构可显著提升施工效率，但其结构设计在多源异构数据融合与自适应方案生成决策方面仍存在挑战。为此，本研究面向预制叠合围护结构的早期设计阶段，提出一种融合跨学科指标的自动化设计方法。该方法首先构建了“力-碳”耦合评估模型，作为高强低碳设计的目标体系；其次，通过分析预制建造过程中的各类约束及规范要求，建立了设计变量约束数学模型；进而，结合参数化建模与改进遗传算法，构建了自动化设计生成与优化流程；最后，以某城市地下工程为例，自动生成适应性强且性能优越的设计方案，验证了所提耦合方法的有效性。结果表明，“力-碳”耦合设计方法通过参数化表征、数学建模与优化算法的结合，能够自动生成满足承载性能要求且具当地适应性的预制叠合围护结构方案集，相较传统经验设计或单机实验设计优势显著。本研究共生成4320种自适应方案，所决策的优化方案为R=0.9%，L1=0.1，L2=0.85，其比抗弯承载力较最小约束值高约56%，单位力学性能下的碳排放较耦合效率指标最高方案降低约24%，单位碳排放下的力学性能较单一碳指标优化方案提升约27%，充分体现了高强低碳特性。本研究为装配式地下结构的低碳建设提供了切实可行的技术路径。

中图分类号：TU93+2  文献标识码：A  DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954. 202601190003