FLAC在岩土工程参数反演中的应用.pdfVIP

第 20 卷第 4 期 矿 　冶 　工 　程 Vol. 20 №4 2000 年 12 月 MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING December 2000 FLAC 在岩土工程参数反演中的应用① 1 1 2 梅松华 , 李文秀 , 盛 　谦 ( 1 长沙矿冶研究院 , 湖南 长沙 410012 ; 2 长江科学院 岩基所 , 湖北 武汉 430010) 摘 　要 : 以施工期监测结果为基础,在正交设计原理的基础上 ,选定反演参数与水平 ,采用二维显式差分法 FLAC 进行弹塑性位移反分析。按正交设计表进行多个方案的开挖与模拟计算 , 用正交设计的计算结果训练 人工神经元网络、建立位移目标函数并获取最佳反演参数。最后将所得参数用于变形预测 ,其结果与现场监 测吻合。 关键词 : 正交设计 ; 位移反分析 ; 开挖模拟 ; FLAC 　　三峡永久船闸是三峡工程的重要组成部分 ,全长 称[4 ] ,是由 Cundall 提出的一种显式差分解析法 ,可用 1 607 m ,穿山而过 ,形成人工高边坡。边坡变形大小、 于边坡、坝体、隧道、洞室等岩土介质的应力和变形模 尤其是边坡开挖完成以后的长期变形大小将直接影响 拟与分析 , 已由美国 ITASCA 公司编制成专门求解岩 船闸闸门等结构的正常运行。1717 剖面位于三闸之 土力学非线性大变形问题的程序。FLAC 程序采用显 首 ,在整个永久船闸线路上 ,位于三闸首部的闸室段所 式拉格朗日算法及混合离散单元划分技术 ,能够精确 处的边坡最高 ,是整个通航建筑物中的关键部位。由 地模拟材料的塑性流动和破坏 ,对静态系统模型也可 于岩体结构的复杂性 ,其物理力学参数很难通过室内 采用动态方程来进行求解。因为不需要形成刚度矩 试验或小规模的现场试验确定。因此 ,本文运用 FLAC 阵 ,故占用微机内存小 ,便于求解大型工程问题。与有 程序 ,按正交设计的原则 , 引入神经元网络算法 ,利用 限元计算相比 ,FLAC 解算非线性问题较快。FLAC 内 现场监测得到的位移等信息进行反演 , 以确定岩体的 含多种力学模型 : Elastic Isotropic ,Druckerprager ,Mohr 物理力学参数。 coulomb ,Creep ,Modified Camclay 等 , 有模拟岩层中不 连续面的 Interface 单元 ,还有可模拟各种支护结构的 1 　岩土工程反分析与正交设计 Beam ,Cable ,Pile ,Support 单元。FLAC 计算程序还有较 反分析按其采用的计算方法可分为解析法和数值 好的后处理功能 ,专门设计了一种类似批处理文件的 ( ) 法 有限元法 ,边界元法 ,藕合法等 ,按实现反分析的 算法语言 Fish ,用户可根据需要添加不同的变量和函 过程不同又可分为逆解法、图谱法和直接法三类。直 数 ,甚至自定义的本构模型来满足不同的岩土工程问 接法适用于线性及各类非线性问题 ,并能沿用现成的 题的计算需求 ,是目前国际岩土工程界十分推崇的计 正分析计算方法和程序。目前研究得较多的是位移反 算机软件。 演分析法 ,它以工程现场的量测位移作为基