基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的位移反分析與施工過(guò)程仿真研究.pdf

1、多參數(shù)的彈塑性位移反分析的尋優(yōu)過(guò)程實(shí)際上是通過(guò)試算來(lái)不斷逼近最優(yōu)值的過(guò)程，另一方面，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)方案的優(yōu)化也可以達(dá)到優(yōu)化尋優(yōu)的目的。均勻試驗(yàn)與正交試驗(yàn)是對(duì)科學(xué)試驗(yàn)方案作出優(yōu)化設(shè)計(jì)的兩種方法，均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)具有“均勻分散”的特點(diǎn)，可以在參數(shù)的可能區(qū)間均勻搜索得出最優(yōu)參數(shù)組合區(qū)間；正交設(shè)計(jì)具有“整齊可比”的特點(diǎn)，能夠在最優(yōu)參數(shù)組合區(qū)間自動(dòng)搜索出最優(yōu)的參數(shù)組合值。均勻設(shè)計(jì)相對(duì)于正交設(shè)計(jì)只需較少的試驗(yàn)次數(shù)，同時(shí)具有較大的參數(shù)覆蓋區(qū)間。均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)與

2、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)不因參數(shù)個(gè)數(shù)的增加而增加試算的次數(shù)，因此，在多因素的反分析中具有極大的優(yōu)勢(shì)。本文將均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)與正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法引入多參數(shù)彈塑性位移正反分析，建立了多參數(shù)彈塑性位移反分析的目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)試算逼近目標(biāo)函數(shù)的最小值來(lái)實(shí)現(xiàn)求解最優(yōu)參數(shù)組合的目的。文中提出了在初步試算階段利用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)的大范圍搜索能力，對(duì)圍巖力學(xué)參數(shù)可能的存在區(qū)間進(jìn)行搜索，找到均勻設(shè)計(jì)參數(shù)組合中使得目標(biāo)函數(shù)值最小的較優(yōu)參數(shù)組合，在較優(yōu)參數(shù)組合附近將各參數(shù)離散

3、，利用正交設(shè)計(jì)的“整齊可比”的特點(diǎn)自動(dòng)搜索出最優(yōu)的參數(shù)組合。文章在建立復(fù)雜地下洞室數(shù)值仿真模型的基礎(chǔ)上，對(duì)圍巖參數(shù)進(jìn)行正反分析，得到了最優(yōu)的參數(shù)組合。 通過(guò)對(duì)施工過(guò)程不同部位相對(duì)位移與爆破開(kāi)挖過(guò)程響應(yīng)關(guān)系的分析，得出圍巖損傷主要由臨近爆破施工引起的結(jié)論。本文利用原始實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，僅剔除了個(gè)別異常值，經(jīng)過(guò)數(shù)值仿真計(jì)算分析表明，在某一特定施工階段，參數(shù)組合變動(dòng)時(shí)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的計(jì)算相對(duì)位移與實(shí)測(cè)位移值的極差不因監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的變化而變化，驗(yàn)證了實(shí)