基于GA算法与有限元耦合的岩土力学参数应力反分析方法研究 被引量：10

1

作者 袁振华 卢伟 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1428-1434,共7页

由于岩土工程的复杂性和不确定性,致使岩土力学参数很难准确获得。位移反分析方法是目前获取岩土力学参数的主流方法。但常规反演算法存在无法跳出局部最优解、易陷入"维数灾难"等缺陷。同时,位移监测具有滞后、测量误差大等... 由于岩土工程的复杂性和不确定性,致使岩土力学参数很难准确获得。位移反分析方法是目前获取岩土力学参数的主流方法。但常规反演算法存在无法跳出局部最优解、易陷入"维数灾难"等缺陷。同时,位移监测具有滞后、测量误差大等缺点,致使反演结果存在不唯一性。针对以上问题,基于非参数统计模型对参数进行灵敏度分析,剔除灵敏度小的参数,有效提高反演效率。并提出岩土力学参数GA算法与有限元耦合应力反分析模型,该模型采用应力反分析方法,克服常规算法反演过程中易陷入局部极优的难题。最后通过实例验证模型的有效性。 展开更多

关键词 岩土工程 力学参数 应力反分析 参数灵敏度 GA算法

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土石坝力学参数反演技术研究进展与展望 被引量：9

2

作者 袁俊平 邱豪磊 +2 位作者 胡有方 朱俊高 何宁 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2021年第3期1-10,共10页

系统梳理了影响力学参数反演结果的三项基本要素(待反演参数、反演方法和实测数据),并从4个方面系统总结了近年来土石坝力学参数反演技术的研究进展:①发展了智能反演算法;②针对多材料、多模型的参数反演问题,发展了“参数解耦”方法;... 系统梳理了影响力学参数反演结果的三项基本要素(待反演参数、反演方法和实测数据),并从4个方面系统总结了近年来土石坝力学参数反演技术的研究进展:①发展了智能反演算法;②针对多材料、多模型的参数反演问题,发展了“参数解耦”方法;③发展了影响反演结果可靠性的测点布置优化方法,以及消除观测误差、补充虚拟测值等测值预处理方法;④反演结果唯一性可通过相关性分析和试算验证等方式进行评判,反演结果的唯一性与工程特性、反演分析的基本要素相关。随着土石坝工程规模的扩大以及坝料、坝型的创新,需进一步发展实时动态反演技术和适用于新材料坝、新坝型的反演技术。 展开更多

关键词 土石坝 力学参数 反演技术 智能算法 研究进展

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基于质量检测与安全监测数据的补强拱坝弹性模量反馈 被引量：4

3

作者 谢同 黄耀英 +2 位作者 徐耀 丁胜勇 费大伟 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2021年第4期400-410,共11页

针对施工期进行补强加固处理的高拱坝在长期服役后真实材料力学参数是否满足设计要求的问题,本文依托某施工期补强碾压混凝土拱坝工程,首先采用钻孔取芯、大坝弹性波CT及表面波法(SASW)和现场普查相结合的方法进行大坝混凝土质量检测;... 针对施工期进行补强加固处理的高拱坝在长期服役后真实材料力学参数是否满足设计要求的问题,本文依托某施工期补强碾压混凝土拱坝工程,首先采用钻孔取芯、大坝弹性波CT及表面波法(SASW)和现场普查相结合的方法进行大坝混凝土质量检测;进而基于变形监测资料对拱坝的实测位移进行定性分析;然后通过建立径向位移统计模型进行定量分析;接着采用正交设计-BP神经网络-数值计算相结合的方法,优化反演坝体和坝基的弹性模量。研究表明:该补强拱坝坝体内部混凝土强度基本在30 MPa以上,反演获得的坝体混凝土弹性模量为30.13~33.30 GPa。虽然该补强大坝拱冠梁处测点变形偏大且存在左、右岸变形不对称的现象,但结合运行期大坝质量检测成果以及参数反演结果,可认为目前补强拱坝运行状态良好,坝体混凝土能满足设计要求。 展开更多

关键词 补强高拱坝 质量检测 实测变形 力学参数 优化反演

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基于岩屑分形理论的岩石力学参数实时评价方法

4

作者 徐声驰 杨虎 +3 位作者 李立 常小龙 刘锐 周鹏高 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第32期13803-13810,共8页

现有的岩石力学参数获取方法依赖于钻井取心和测井数据,具有较大的时效限制。基于分形理论构建岩屑分形几何参数与岩石本体力学参数的数学模型,并建立录井岩屑的分形维数测试方法,形成一种基于岩屑分形理论的岩石力学参数评价方法。首先... 现有的岩石力学参数获取方法依赖于钻井取心和测井数据,具有较大的时效限制。基于分形理论构建岩屑分形几何参数与岩石本体力学参数的数学模型,并建立录井岩屑的分形维数测试方法,形成一种基于岩屑分形理论的岩石力学参数评价方法。首先,利用完钻井深层岩心开展力学测试,建立岩石力学参数与多项测井物理量多元统计学模型。然后,开展上返岩屑颗粒的分形维数测试,并依据测井岩石力学模型计算出岩屑原位地层的岩石力学参数,将这些力学参数与岩屑分形维数建立统计学关系式。以准噶尔盆地玛湖油田Ma123井为例,通过测试上返岩屑的分形维数,进而实时计算出岩石的力学参数。完钻测井后基于测井反演模型绘制出该井岩石力学参数剖面。两种方法对比认为,基于岩屑分形维数计算的岩石力学参数具有较高的精度(误差小于10.9%)。同时,通过实践总结出一套基于录井岩屑分形理论的岩石力学参数的实时预测方法。研究成果拓展了分形岩石力学的应用领域,为岩石力学参数的实时预测提供了新思路。 展开更多

关键词 岩屑分形 分形维数 岩石力学参数 岩屑 测井反演模型 实时预测

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纳米压痕法测量SAC305焊料的力学性能 被引量：4

5

作者 王志海 钱江蓉 +2 位作者 兰欣 朱士伟 王兴华 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期72-78,共7页

高密度电子器件的发展使得BGA封装逐渐成为主流封装形式,焊点作为BGA封装中最脆弱的连接部位,其力学性能参数对于器件可靠性设计至关重要。鉴于焊料力学性能测试中存在尺寸效应,采用纳米压痕测试技术提取了BGA封装中广泛使用的SAC305无... 高密度电子器件的发展使得BGA封装逐渐成为主流封装形式,焊点作为BGA封装中最脆弱的连接部位,其力学性能参数对于器件可靠性设计至关重要。鉴于焊料力学性能测试中存在尺寸效应,采用纳米压痕测试技术提取了BGA封装中广泛使用的SAC305无铅焊料的力学性能参数。由压痕过程中得到的载荷-位移曲线获得了焊料的杨氏模量、硬度和蠕变应力指数,分别为62.43 GPa,198.88 MPa和14.51。另外,采用反演法和有限元模拟结合的方式研究了焊点屈服应力和应变硬化指数与加载曲线拟合方程的关系,提出了一种能更好地反演屈服应力的公式,并由此得出SAC305焊料的屈服应力为43.9 MPa,应变硬化指数为0.05。 展开更多

关键词 BGA封装焊点 力学参数 纳米压痕技术 反演法 有限元分析

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基于GA-SVM的土力学参数与标准贯入击数反演 被引量：1

6

作者 张颖婕 梁竹关 丁洪伟 《实验科学与技术》 2019年第6期64-68,共5页

由于地质条件的多样性和复杂性,岩土力学参数的获取耗时耗力且过程十分困难,而岩土力学参数对于岩土结构分析、建筑抗震结构测评起着至关重要的作用。该文基于昆明地区大量土工试验及岩土工程勘察报告提取4类岩土类型,并从中提取4个特... 由于地质条件的多样性和复杂性,岩土力学参数的获取耗时耗力且过程十分困难,而岩土力学参数对于岩土结构分析、建筑抗震结构测评起着至关重要的作用。该文基于昆明地区大量土工试验及岩土工程勘察报告提取4类岩土类型,并从中提取4个特征向量输入SVM分类器进行训练,建立起土体力学参数与标准贯入击数之间的映射关系。提出一种基于遗传算法优化SVM分类器的方法,应用于岩土力学参数与标准贯入击数之间的反演,并与粒子群算法(PSO)优化SVM分类器的实验结果进行对比。结果表明,基于GA-SVM的方法在岩土工程参数反演中速度很快,并具有较强的实用性和泛化能力。 展开更多

关键词 GA-SVM算法 标准贯入试验 力学参数反演 适应度 参数优化

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现代地表移动监测网的布设研究

7

作者 刘文宝 严锡均 温兴水 《山东矿业学院学报》 CAS 1995年第1期73-77,共5页

本文基于位移反分析方法，通过数值试验研究了地表移动监测网的网形和观测误差对力学模型参数反演结果的影响，为解决实际生产中的现代地表移动监测网设计提供了理论依据。

关键词 地表移动 监测网 设计

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西甘池隧洞围岩参数反演与支护优化

8

作者 张顺峰 《城市地质》 2019年第1期90-96,共7页

取西甘池隧洞HD12+570-HD12+770段建立FLAC3D模型,模拟隧洞分段开挖及支护,将围岩参数E、μ、C、φ进行正交设计并代入模型,计算洞顶沉降量与两壁水平收敛值,与所选断面实际监测数据对比,得出与实际变形最为接近的围岩参数组合,在后续... 取西甘池隧洞HD12+570-HD12+770段建立FLAC3D模型,模拟隧洞分段开挖及支护,将围岩参数E、μ、C、φ进行正交设计并代入模型,计算洞顶沉降量与两壁水平收敛值,与所选断面实际监测数据对比,得出与实际变形最为接近的围岩参数组合,在后续断面变形监测值中进行验证,计算误差满足精度要求,表明反演所得Ⅲ类围岩参数E=0.77×10~4MPa、μ=0.29、C=1.3MPa、φ=39°和Ⅳ类围岩的力学参数E=0.26×10~4MPa、μ=0.33、C=0.5MPa、φ=35°是可靠的。在此基础上,以锚杆排距为研究对象,对Ⅳ类围岩锚喷支护进行优化。结果表明,原锚杆支护设计方案偏于保守,锚杆排距可适当加大。 展开更多

关键词 隧洞 力学参数 反演 支护优化

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基于正交试验设计的梧桐庄矿岩体力学参数反演

9

作者 南英华 徐能雄 +2 位作者 武雄 郭高轩 刘久荣 《城市地质》 2015年第4期72-76,共5页

在岩土体力学问题的数值模拟研究中,力学参数选取正确与否直接影响模拟结果的准确性。本文在分析不同岩体力学参数确定方法基础上,以梧桐庄矿开采沉陷项目为背景,结合现场实测数据和相关理论成果,应用"数值模拟-正交设计"法,... 在岩土体力学问题的数值模拟研究中,力学参数选取正确与否直接影响模拟结果的准确性。本文在分析不同岩体力学参数确定方法基础上,以梧桐庄矿开采沉陷项目为背景,结合现场实测数据和相关理论成果,应用"数值模拟-正交设计"法,建立了一套确定岩体物理力学参数有效实用的方法。试验中以下沉系数为评价指标,选择围岩体4个基本力学参数弹性模量E(GPa)、泊松比μ、内摩擦角φ(°)、粘聚力c(k Pa)为反演因素,模拟计算各参数不同水平组合,通过对结果的极差与方差分析,得出各参数对下沉系数的影响显著性,再进行二次优化实验计算,综合分析确定一套优选参数组合。此方法使得参数合理化,模拟结果可以更真实的反映煤岩体实际采掘的变形移动情况。 展开更多

关键词 力学参数 开采沉陷 数值模拟 正交设计 反演

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隧洞围岩参数反演智能融合模型与分析方法 被引量：7

10

作者 何殷鹏 孙新建 +2 位作者 张野 郭华世 李巧英 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期114-126,共13页

围岩力学参数反演分析一直是岩土工程研究的热点问题,对于解决岩土试验不足条件下岩土力学参数的取值具有重要意义。为了获得更为合理准确的引水隧洞围岩力学参数,本文提出了一种融合多种机器学习算法的智能反演模型与分析方法。首先利... 围岩力学参数反演分析一直是岩土工程研究的热点问题,对于解决岩土试验不足条件下岩土力学参数的取值具有重要意义。为了获得更为合理准确的引水隧洞围岩力学参数,本文提出了一种融合多种机器学习算法的智能反演模型与分析方法。首先利用正交试验法设计了25组围岩力学参数,同时采用FLAC3D数值模型计算得到目标断面监测点的位移值,通过参数灵敏性分析得到围岩力学参数对测点位移的影响程度。然后基于25组数据针对弹性模量、泊松比、黏聚力和内摩擦角四种不同的反演目标,选取不同种类的算法分别构建智能融合模型。最后,以青海“引大济湟”引水隧洞工程为工程实例,分析围岩力学参数对测点位移的影响由大到小依次为弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角;利用所建立的融合模型进行围岩参数反演分析,结合FLAC3D将所得围岩力学参数进行正演计算,得到拱顶沉降,拱底隆起和左右拱腰位移与现场实测值的相对误差分别为5.01%、3.21%、3.87%和4.17%,相对误差值均小于其他单个模型,表明所提出的反演智能融合模型与分析方法更为合理可行。 展开更多

关键词 引水隧洞 围岩力学参数 参数反演 智能融合模型 数值模拟 正交试验

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大型地下洞室群施工期围岩力学参数多维动态反演及应用 被引量：5

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作者 黄鹏 狄圣杰 +1 位作者 刘静 张莹 《西北水电》 2022年第5期138-144,共7页

岩体力学参数是影响地下洞室围岩稳定性的重要因素,随着地下洞室开挖对围岩的扰动,岩体的力学参数将发生一定程度的劣化。根据水利水电工程地下厂房三大洞室群施工分期开挖支护进度情况、岩体卸荷松弛程度及地质编录信息,进行均匀设计... 岩体力学参数是影响地下洞室围岩稳定性的重要因素,随着地下洞室开挖对围岩的扰动,岩体的力学参数将发生一定程度的劣化。根据水利水电工程地下厂房三大洞室群施工分期开挖支护进度情况、岩体卸荷松弛程度及地质编录信息,进行均匀设计和优化算法融合,提出了一种地下洞室开挖过程中围岩力学参数多维动态反演方法,并以某水电站工程为例,对其地下厂房洞室群施工期围岩力学参数进行分阶段、分部位、分期次、分区域进行多维实时反演,结果表明:反演参数的计算位移值与监测实测值吻合,验证了其合理性,可为地下洞室支护方案优化提供依据。 展开更多

关键词 地下洞室 施工期 力学参数 多维动态反演 优化设计

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某水电站枢纽区边坡天然稳定性及岩体力学参数反演 被引量：2

12

作者 帅春 何江达 +2 位作者 谢红强 张倚铭 肖明砾 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期511-515,共5页

以某水电站枢纽区边坡为研究对象,结合该区域地形地质条件,运用刚体极限平衡法和有限元法分析评价天然边坡的稳定性,并对岩体力学参数进行反演分析,论证岩体强度参数的可靠性。计算成果表明:边坡强风化Ⅴ类岩体的抗剪强度参数C提高至0.2... 以某水电站枢纽区边坡为研究对象,结合该区域地形地质条件,运用刚体极限平衡法和有限元法分析评价天然边坡的稳定性,并对岩体力学参数进行反演分析,论证岩体强度参数的可靠性。计算成果表明:边坡强风化Ⅴ类岩体的抗剪强度参数C提高至0.25 MPa,φ值提高至28.8°,全风化岩体C值由0.1 MPa提高至0.175 MPa时,全强风化岩体中的破坏区基本消失,与天然边坡整体处于稳定的客观情况吻合,为边坡后续分级开挖过程的稳定性分析提供参数。 展开更多

关键词 边坡稳定性 岩体力学参数 刚体极限平衡法 有限元法 反演

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基于改进粒子群算法的水口重力坝坝体参数反演 被引量：10

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作者 龚晓雯 顾冲时 《水电能源科学》 北大核心 2010年第2期72-74,77,共4页

针对传统的粒子群算法存在局部收敛不稳定的缺陷,依据大坝原型观测数据和有限元数值计算结果改进了粒子群算法,构建了大坝变形安全监控的混合模型,并采用改进的粒子群算法反演了混凝土坝坝体、坝基的弹性模量及坝顶水平位移。与实测值... 针对传统的粒子群算法存在局部收敛不稳定的缺陷,依据大坝原型观测数据和有限元数值计算结果改进了粒子群算法,构建了大坝变形安全监控的混合模型,并采用改进的粒子群算法反演了混凝土坝坝体、坝基的弹性模量及坝顶水平位移。与实测值的对比结果表明,采用改进的粒子群算法计算误差小、精度高、合理可行。 展开更多

关键词 力学参数 反演 改进粒子群算法 混合模型 混凝土坝

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