基于免疫高斯过程算法的岩体物理力学参数位移反分析方法研究
发布时间：2021-02-01 17:30
岩土工程是一门综合性的学科,具有很强的不可预见性,很难确定岩土工程材料性态参数,这也是阻碍人们研究这一领域中各种现象和行为的障碍。经过长期的发展,人们提出了反演分析法来解决这一问题,取得了良好的效果。隧道工程力学参数的反分析一直是岩石力学中的一个重要课题。基于分析计算机理的不同,可以将位移反分析法进一步细分为数值法和解析法,其中数值法适用范围更广,典型的数值法有差分法、离散元法、边界元法和有限元法,其中优化反演法应用最为广泛。近年来,用以解决隧道与地下工程三维位移反分析问题的智能位移反分析方法得到较快发展。本文创新性地采用免疫算法（Immune Algorithm,简称IA）与高斯过程（Gaussian Process,简称GP）耦合（免疫高斯过程算法）进行岩体物理力学参数反演。通过引入组合核函数以提高高斯过程回归的泛化性能,通过对北口隧道施工位移反分析进行了工程验证。本文基于免疫高斯过程算法对数值试验的结果进行了系统的分析,并以此为样本进行了网络训练,充分考虑了监测断面和掌子面不同距离处隧道监测点的位移,经网络训练建立描述围岩位移与岩体物理力学参数之间非线性映射关系的高斯过程回归（G...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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随道工程开挖数值模拟隧道断面的选取及开挖方式??１隧道断面的选取??在严格遵循公路隧道设计规范（ＪＴＧＤ７０－２００４）的基础上，对计算过程的隧道断面轮廓图进行了明确，将单洞双车道隧道断面视为模拟开挖断面具体尺寸数据情况为：拱顶半径５．４４ｍ，拱底半径１９．３ｍ，下拱腰半径高度为９．１８ｍ，隧道最大宽度取１０．８８ｍ，断面以隧道中线为对称轴左右断面的具体尺寸，如图４－１所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IAF-SVM的隧道位移反分析研究[J]. 胡军,曹进海,葛凯华,王凯凯. 现代隧道技术. 2017(05)
[2]基于位移-应力多元信息的公路隧道智能反分析研究[J]. 江宗斌,姜谙男,胡雪峰,刘义河,陈维,刘贵有. 现代隧道技术. 2017(01)
[3]基于Hoek-Brown准则的位移反演分析GSI与岩体波速关系[J]. 田茂霖,肖洪天,闫强刚. 长江科学院院报. 2017(10)
[4]围岩流变模型参数识别的启发式-支持向量机方法[J]. 徐国文,何川,王维. 现代隧道技术. 2016(04)
[5]基于BP人工神经网络的隧道围岩力学参数反分析[J]. 胡斌,冉秀峰,祝凯,余海兵,张腾. 铁道建筑. 2016(07)
[6]动态增量位移正算反演分析及其在隧道工程中的应用[J]. 赵成龙,李术才,徐帮树,张乐文. 现代隧道技术. 2014(06)
[7]位移反分析法在隧道不良地质地段的优化应用[J]. 石荔,吴立. 路基工程. 2014(04)
[8]智能三维位移反分析法在浅埋偏压隧道中的应用[J]. 万良勇,张雪峰,刘开云. 北京交通大学学报. 2012(04)
[9]基于有限差分和极差分析预测的隧道围岩力学参数反演[J]. 何凯. 中国水运(下半月). 2012(06)
[10]隧道围岩流变参数的粘弹性位移反演与验证[J]. 李德海. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2012(02)
博士论文
[1]支持向量机方法及其应用研究[D]. 王书舟.哈尔滨工业大学 2009
[2]人工免疫优化算法及其应用研究[D]. 孙宁.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]公路隧道施工围岩稳定极限位移预测模型研究[D]. 马玉杰.北京交通大学 2014
[2]混合遗传算法和模拟退火算法在TSP中的应用研究[D]. 刘锦.华南理工大学 2014
[3]基于差异进化算法和非线性有限元的隧道围岩参数反分析[D]. 王军祥.大连海事大学 2011
[4]基于支持向量机的可靠度计算方法研究[D]. 刘志强.大连理工大学 2008
本文编号：3013157
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１位移反分析分类图??Ｆｉｇ?１－１?Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ?ｂａｃｋ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ??１．２国内外的研究现状??
?１?５０??免疫高斯过程算法网络训练流程图，如图３－１所示。??ＣＷＥＺ）??｜免疫算４初始化丨???］［???随机产生种群规模为的ＩＡ－ＧＰＲＭ络参数初始群体???Ｊ????训练所旮个体＾?１?１?学Ｊ样＋?——数??ｗ?丨Ａ－ＧＰＲ算法?蜃???｜测试所个体ｈ￣?丨＿?，?｜测试样木＾—验??Ｉ产牛．种群规模为／ＶＰ的丨ｚ＾－ＧＰＲ网络参数初始＿?＇??“?｜评价所冇个＼木的亲和度｜??｜免＾处理｜?｜克＾抑剌??Ｔ?１?”??Ｉ免疫处理卜??????］［???Ｉ输出冯前亲和度最尚的个体??Ｃｔｔ）??图３－１免疫高斯过程算
随道工程开挖数值模拟隧道断面的选取及开挖方式??１隧道断面的选取??在严格遵循公路隧道设计规范（ＪＴＧＤ７０－２００４）的基础上，对计算过程的隧道断面轮廓图进行了明确，将单洞双车道隧道断面视为模拟开挖断面具体尺寸数据情况为：拱顶半径５．４４ｍ，拱底半径１９．３ｍ，下拱腰半径高度为９．１８ｍ，隧道最大宽度取１０．８８ｍ，断面以隧道中线为对称轴左右断面的具体尺寸，如图４－１所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IAF-SVM的隧道位移反分析研究[J]. 胡军,曹进海,葛凯华,王凯凯. 现代隧道技术. 2017(05)
[2]基于位移-应力多元信息的公路隧道智能反分析研究[J]. 江宗斌,姜谙男,胡雪峰,刘义河,陈维,刘贵有. 现代隧道技术. 2017(01)
[3]基于Hoek-Brown准则的位移反演分析GSI与岩体波速关系[J]. 田茂霖,肖洪天,闫强刚. 长江科学院院报. 2017(10)
[4]围岩流变模型参数识别的启发式-支持向量机方法[J]. 徐国文,何川,王维. 现代隧道技术. 2016(04)
[5]基于BP人工神经网络的隧道围岩力学参数反分析[J]. 胡斌,冉秀峰,祝凯,余海兵,张腾. 铁道建筑. 2016(07)
[6]动态增量位移正算反演分析及其在隧道工程中的应用[J]. 赵成龙,李术才,徐帮树,张乐文. 现代隧道技术. 2014(06)
[7]位移反分析法在隧道不良地质地段的优化应用[J]. 石荔,吴立. 路基工程. 2014(04)
[8]智能三维位移反分析法在浅埋偏压隧道中的应用[J]. 万良勇,张雪峰,刘开云. 北京交通大学学报. 2012(04)
[9]基于有限差分和极差分析预测的隧道围岩力学参数反演[J]. 何凯. 中国水运(下半月). 2012(06)
[10]隧道围岩流变参数的粘弹性位移反演与验证[J]. 李德海. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2012(02)
博士论文
[1]支持向量机方法及其应用研究[D]. 王书舟.哈尔滨工业大学 2009
[2]人工免疫优化算法及其应用研究[D]. 孙宁.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]公路隧道施工围岩稳定极限位移预测模型研究[D]. 马玉杰.北京交通大学 2014
[2]混合遗传算法和模拟退火算法在TSP中的应用研究[D]. 刘锦.华南理工大学 2014
[3]基于差异进化算法和非线性有限元的隧道围岩参数反分析[D]. 王军祥.大连海事大学 2011
[4]基于支持向量机的可靠度计算方法研究[D]. 刘志强.大连理工大学 2008
本文编号：3013157
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