基于試驗設(shè)計原理的位移反分析與施工過程仿真研究.pdf

1、多參數(shù)的彈塑性位移反分析的尋優(yōu)過程實際上是通過試算來不斷逼近最優(yōu)值的過程，另一方面，通過對試驗方案的優(yōu)化也可以達到優(yōu)化尋優(yōu)的目的。均勻試驗與正交試驗是對科學(xué)試驗方案作出優(yōu)化設(shè)計的兩種方法，均勻試驗設(shè)計具有“均勻分散”的特點，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)計具有“整齊可比”的特點，能夠在最優(yōu)參數(shù)組合區(qū)間自動搜索出最優(yōu)的參數(shù)組合值。均勻設(shè)計相對于正交設(shè)計只需較少的試驗次數(shù)，同時具有較大的參數(shù)覆蓋區(qū)間。均勻試驗設(shè)計與

2、正交試驗設(shè)計試驗不因參數(shù)個數(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。本文將均勻試驗設(shè)計與正交試驗設(shè)計的方法引入多參數(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)，通過試算逼近目標(biāo)函數(shù)的最小值來實現(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設(shè)計的大范圍搜索能力，對圍巖力學(xué)參數(shù)可能的存在區(qū)間進行搜索，找到均勻設(shè)計參數(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)計的“整齊可比”的特點自動搜索出最優(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，對圍巖參數(shù)進行正反分析，得到了最優(yōu)的參數(shù)組合。 通過對施工過程不同部位相對位移與爆破開挖過程響應(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。本文利用原始實測數(shù)據(jù)，僅剔除了個別異常值，經(jīng)過數(shù)值仿真計算分析表明，在某一特定施工階段，參數(shù)組合變動時各監(jiān)測點的計算相對位移與實測位移值的極差不因監(jiān)測點位置的變化而變化，驗證了實