基于進化神經(jīng)網(wǎng)絡預測反演分析的待建面板堆石壩分區(qū)比選.pdf

1、堆石體的變形是影響混凝土面板堆石壩的長期安全穩(wěn)定的重要因素之一。對于面板堆石壩的變形分析需要經(jīng)過長期的變形監(jiān)測觀測資料，或者通過室內(nèi)和現(xiàn)場試驗確定模型參數(shù)，再來分析堆石體的變形。對于待建工程而言，沒有實際的監(jiān)測資料來分析壩體的變形，并且在實際施工時，室內(nèi)試驗與實際澆筑過程存在差異，因此并不能很好反映在澆筑過程中的材料的實際情況，進而不能很好的分析和控制壩體的變形。本文首先收集面板堆石壩監(jiān)測數(shù)據(jù)、體型參數(shù)等，結合工程類比和進化神經(jīng)網(wǎng)絡預測

2、待建面板堆石壩的最大沉降變形和面板撓度；接著基于待建面板堆石壩非線性計算變形，融合正交試驗法、神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法，反演堆石壩鄧肯E-B參數(shù)；最后基于反演的材料參數(shù)和室內(nèi)試驗參數(shù)進行不同參數(shù)計算堆石體在不同的分區(qū)時堆石體的變形。本文主要展開了如下幾項工作。
　　(1)分析研究了面板堆石壩堆石體材料的特性，選擇鄧肯E-B模型作為堆石體的本構模型，采用Marc有限元軟件建立面板堆石壩有限元模型，利用中點增量法模擬面板堆石壩的施工過程，采

3、用薄層單元建立面板、過渡區(qū)和墊層區(qū)的有限元模型結合初步設計的材料參數(shù)和施工進度計算分析了堆石體的變形，驗證了程序的合理性。
　　(2)針對未完建的面板堆石壩工程，由于缺乏堆石體實測變形數(shù)據(jù)，為此廣泛收集了類似面板堆石壩工程的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡模型相結合，建立了堆石體工程變形預測的進化神經(jīng)網(wǎng)絡模型。由待建面板堆石壩工程的壩高、寬高比等，結合訓練好的進化神經(jīng)網(wǎng)絡模型，預測得到了待建面板堆石體的變形及面板撓度。
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4、3)較廣泛收集了面板堆石壩的模型參數(shù)，確定了鄧肯 E-B模型中敏感性參數(shù)及其范圍，然后根據(jù)正交實驗法原理構造神經(jīng)網(wǎng)絡訓練樣本，利用優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡訓練網(wǎng)絡，采用遺傳算法全局搜索的能力，利用前文預測得到的堆石體沉降變形量，反演得到對應于預測沉降量的本構模型的參數(shù)值。
　　(4)分別采用反演參數(shù)和室內(nèi)試驗參數(shù)，在三種不同的分區(qū)狀態(tài)下，進行待建面板堆石壩三維變形分析，分析表明，堆石體的沉降變形主要受到自重的影響，在蓄水期堆石體的水平位移