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文檔簡介
1、隧道工程信息化動態(tài)設(shè)計與施工的觀念已經(jīng)越來越被人們所接受和采用,如何正確給定隧道圍巖的計算力學(xué)參數(shù),-直是個比較棘手的問題,位移反分析方法為圍巖參數(shù)的獲取提供了一條比較有效的途徑。本文以重慶市巫奉高速公路的騾坪隧道為研究載體,以現(xiàn)場監(jiān)控量測資料為依據(jù),建立了-個基于MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱的隧道圍巖參數(shù)的智能反分析系統(tǒng),并將之應(yīng)用于實際工程中,對同類隧道工程的設(shè)計、施工、監(jiān)測都具有重要的指導(dǎo)意義。 本文的主要內(nèi)容與研究成果有:
2、 1、根據(jù)騾坪隧道的工程概況、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及該隧道的主體工程設(shè)計方法等內(nèi)容,著重分析總結(jié)了騾坪隧道實施監(jiān)控量測的必要性、量測方案的設(shè)計、量測頻率的確定以及量測數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用,并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況合理地制定了監(jiān)控量測實施方案;通過對騾坪隧道動態(tài)施工過程的現(xiàn)場監(jiān)控量測,獲得其在開挖過程中的第一手量測數(shù)據(jù),掌握隧道在開挖過程中圍巖和襯砌的應(yīng)力和變形的變化情況,應(yīng)用回歸分析等數(shù)學(xué)方法找出圍巖位移的內(nèi)在變化規(guī)律,確定圍巖變
3、形收斂趨于穩(wěn)定的時間和最終的總變形量,為二次襯砌提供合理的支護時機。 2、針對隧道工程的特點,分析了隧道圍巖位移的各種影響因素,初步確定隧道圍巖的待反演參數(shù),利用ANSYS數(shù)值模擬軟件建立合理的隧道圍巖參數(shù)反演驗證模型。 3、著重分析概括了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)元的概念及其所具有的特性、人工神經(jīng)元的模型;然后重點研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)算法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的分類。通過分析研究BP網(wǎng)絡(luò)的程序設(shè)計流程和設(shè)計方法,總結(jié)了BP網(wǎng)絡(luò)的
4、不足及其相關(guān)的改進措施。 4、設(shè)計不同的反演參數(shù)初始值彈性模量E和泊松比μ,采用正交設(shè)計、均勻設(shè)計方法和ANSYS數(shù)值模型對其進行分組模擬試驗,利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對非線性函數(shù)強大的映射能力、推廣能力和自學(xué)習(xí)能力,構(gòu)造了人工智能算法的學(xué)習(xí)樣本和測試樣本與現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)進行對比分析,得到反演參數(shù)的最優(yōu)解。 5、在已確定反演參數(shù)的基礎(chǔ)上,將所有參數(shù)代入建立的隧道圍巖參數(shù)驗證模型中,正演模擬計算得到的拱頂下沉和水平收斂位移值基本
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