金州隧道等效围岩参数反演研究

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1、大连理工大学硕士学位论文金州隧道等效围岩参数反演研究姓名：赵云杰申请学位级别：硕士专业：土木工程指导教师：康海贵;王春雷20050619大连理工大学硕士学位论文摘要本文将直接反演分析方法应用在金州隧道等效围岩参数反演研究中，其主要工作内容与研究成果如下：(1)直接反演分析法的大部分时间都花在线性或非线性有限元计算上，尽管计算线性或非线性有限元程序已经很多(包括用各种语言自编的和大型商用软件)，但对于相同问题，它们的计算速度各有不同。基于以上分析，本文选用了以大型有限元分析商用软件AN$YS为开发平台，利用AP

2、DL语言编写具有全局优化能力的遗传算法，直接反演围岩等效参数。计算实践证明，本文提出的改进方法，对于相同的问题，计算速度非常快精度高。(2)对隧道变形量测值进行拟合，并对其残差进行统计分析，从而得到变形量测值的分布规律。(3)用确定性反演结果对BP神经网络进行训练。待网络训练达到规定精度之后，输入基于隧道变形量测统计特征的伪隧道变形量测信息，从而映射出一系列的反演参数，对其进行统计得到不确定性反演围岩参数。不确定性计算结果表明，尽管在隧道变形量测过程中存在人为影响的随机因素，但这种随机因素对隧道围岩参数的不确

3、定性影响较小。(4)基于本文的反演结果，对围岩类别相同的断面围岩变形值进行了预测，计算值与实测值吻合较好。证明本文计算方法合理，结果可靠。关键字：围岩参数；反演分析；ANSYS：有限元；遗传算法；BP网络。大连理工大硕士学位论文AbstraetThedirectbackanalysismethodisappliedtostudytherockparametersofJ1NZHOUtunnelinthisPaDer．Themainworkandresearchresultsareasfollows：n1Thel

4、inearoran。linearfiniteelementcalculationconsumedmostofthetimei11thedirectbackanalysis．A1thonghtherearemanyproceduresforcalculatinglinearor1111。linearfiniteelementproblems．thespeedisvariedto也ess／lleproblem．Accordingly,theauthorselectsANSYS丘niteelementasdevel

5、opmentplatform．andusesAPDLlanguagewritingGeneticAlgorithmswhichhasoptimizedabilityatoverallsituationtoback．analysisdirectlytheeffcctrockparametersinthisthesis．Theresultsdemonstratedthattheimprovedmethodofthisthesiscomputesrapidlyandconciselyinthesameproblem

6、．f2、Fitthemeasureddatumofthedeformofthetunnelandmakeastatisticanalysistoitsresidual，andthusfindthedistributedregulationofthemeasureddatumoftherock．．(3)CertainbackanalysisiSusedtotrainBPNN．VqhenthetrainingNNgettoregulatedprecision，inputfakevalueoftunneldefor

7、mbasedonthestatisticsanalysis，andgainaseriesofparametersofbackanalysistomakeastatisticsanalysisinordertohaveuncertainresultsofbackanalysisparameters．Uncertainresultsshowedthatthoughsufferedfromsubjectivefactorsinthecourseofmeasuring，theyhavelittleeffectsont

8、heuncertaintyoftherockparameters．(4)Basedontheresultsofbackanalysismthisthesis，theauthorpredictedthedeformofanOtherrockwiththesametype．Computedresultsfitcedwellwithactuallymeasuredvalues．thusitiSeviden