岩体参数的反演方法综述
岩石物理参数反演方法研究

岩石物理参数反演方法研究岩石物理参数反演是地球科学中重要的研究领域,它涉及到了岩石的物理性质以及地球内部结构的认识。
岩石物理参数反演方法的研究旨在通过利用地震波传播的信息,推断地下岩石的物理参数,包括速度、密度和衰减等。
1. 引言岩石物理参数反演是地球物理学中一项重要的研究任务。
它在地震勘探、地壳构造、地震灾害研究等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍岩石物理参数反演的意义和现有的研究方法,并提出一种新的岩石物理参数反演方法来解决现有方法的局限性。
2. 岩石物理参数反演的意义了解岩石的物理参数能够帮助我们研究大地构造、地震活动以及地球内部的物理过程。
岩石的速度、密度和衰减等物理参数对地震波传播和地震波成像有着重要影响。
通过反演这些参数,可以提高地震勘探的分辨率,改善地震灾害的预测能力。
3. 岩石物理参数反演的现有方法目前,岩石物理参数反演主要有两种方法:基于声波和基于弹性波的反演方法。
基于声波传播的反演方法主要是利用地震波的传播速度和传播路径进行参数的反演。
而基于弹性波传播的反演方法则更加复杂,需要考虑岩石的弹性性质和地震波的散射衰减等因素。
当前主流的反演方法有全波形反演、参数扰动法和模型约束反演法等。
4. 全波形反演方法全波形反演是一种基于弹性波传播的反演方法,它采用了完整的地震波记录信息来反演岩石物理参数。
该方法能够准确地重现地下岩石的速度和密度等参数,但在实际应用中存在计算复杂度高、需要大量观测数据和较好的初始模型等问题。
5. 参数扰动法参数扰动法是一种利用扰动方程进行反演的方法。
通过对初始模型进行扰动,在不同的扰动情况下反演得到一系列的模型,并通过优化算法来选择最优模型。
该方法可以减小全波形反演的计算复杂度,但在复杂地质结构下仍存在一定的局限性。
6. 模型约束反演法模型约束反演法是一种引入先验信息和地质约束的反演方法,它基于已知的地质结构和物理规律来约束反演结果。
通过将各种约束条件融入到反演过程中,可以提高反演结果的可靠性和稳定性。
三维花岗岩体重力反演_王伟明

2013年新疆有色金属三维花岗岩体重力反演王伟明(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局物探队乌鲁木齐830011)摘要研究花岗岩体的三维形态,对于其侵位机制的研究以及对与花岗岩体有关矿床的找寻具有重要意义。
本文主要以广西花山-姑婆山三维花岗岩体利用粒子群法进行研究,了解花岗岩体的形态分布。
关键词反演粒子群法花岗岩体1引言近些年来,随着重力仪精度的提高以及重力解释方法的发展,重力勘探已经在矿产勘探、构造研究、工程、环境、地震预报等方面得到了应用。
重力反演的主要困难就是基于地球物理位场数据在地球物理各方法中存在的多解性。
本文主要研究利用粒子群的反演方法对三维花岗岩体的重力异常进行反演,得出花岗岩体的三维形态。
2地质特征花山-姑婆山花岗岩的岩体位于广西东北部富川县、贺州市和钟山县交界区域,史称“富贺钟”地区。
大地构造位置处在湘桂海西-印支坳陷区与粤北-东江海西期、燕山复合坳陷区交汇部位。
两岩体均为燕山期花岗岩,多期侵入,主体呈岩基产出,出露面积近1249km2,其中花山花岗岩体出露面积约571km2,平面上主体近圆形,姑婆山花岗岩体出露面积近678km2,平面上主体呈浑圆的倒梯形,两岩体各有一楔形的“尾巴”在钟山龟石相接(图1)。
花山-姑婆山花岗岩的岩体围岩主要是石炭系-泥盆系灰岩、白云岩及砂、页岩;在姑婆山的南东边和北边有小部分寒武系砂页岩。
3重力资料处理及解释3.1花山-姑婆山重力异常截取花山-姑婆山花岗岩体地段的布格重力异常数据,首先进行正常场改正,去掉背景值,用以突出花山-姑婆山花岗岩体的局部异常(图2)。
可见本区的重力异常特征非常明显,根据异常特征,可以大致分析花岗岩体的分布情况。
花山重力异常低值圈闭区与花岗岩体的露头范围基本吻合,说明花山花岗岩体的岩基已经基本出露,不存在隐伏部分,从岩体的等轴状形态来看,岩体顶部剥蚀已经过半。
姑婆山重力异常低值圈闭区比花岗岩体的露头范围大,说明姑婆山花岗岩体的岩基没有完全出露,向深部有所扩大,部分隐伏,岩体顶部的剥蚀还没有过半。
裂隙岩体渗透系数张量的反演分析岩石力学与工程学报

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岩石力学与工程学报
1997 年
较优解, 采用的主要措施有: 一方面在用固定网格求解自由面渗流问题的结点虚流量法[3] 中, 为了提高程序的收敛能力, 尽可能在算法上严密地挖掘和在程序中采用多种计算策 略; 另一方面在优化目标函数中设置了惩罚性附加项, 对目标函数适时地进行惩罚, 大大 地提高了优化迭代搜索的求解能力。文中的两个算例分析都表明, 本文基本上解决了完全 由计算机自动搜索反演识别出复杂渗流场中非均质各向异性岩体的各个渗透系数张量的问 题。
头的实测值与计算值之间所允许的误差的累计平方和。
3 算例
3. 1 堤坝算例分析
在图 1 所示有自由面的各向同性体渗流问题中, 堤坝上下游的水位分别为 6. 0 和 1. 0。
用结点虚流量法计算可取整个堤坝为计算域, 划分成 4×6 的网格。按材料的透水性, 计算
域由两个子域所组成, 在 x ≤ 1. 0 的子域内渗透系数为 k 1 = 1. 0; 在 x > 1. 0 的子域内渗透
法, 经 9 步 迭 代 后 得 k 1∶k 2 = 95. 346∶477. 257 = 1. 0∶5. 006, R e (k 1, k 2) = 1. 6 ×
10- 5 (取 ΕR = 1. 0 × 10- 4) , 基本上得到了问题的真解。如再分别只取 P 2 和 P 3 两点以及 P 2
一点处的自由面高度作为观测值进行反演求解, 则相应地分别经 14 步和 7 步迭代后得
k 1∶k 2 = 96. 103∶480. 797 = 1. 0∶5. 003 和 k1∶k 2 = 94. 927∶485. 659 = 1. 0∶5. 116,
岩石类脆性材料细观本构模型参数反演方法研究进展

3. 岩石宏观本构模型参数反演方法研究进展
岩石是一种由多种物质组成的具有初始缺陷的非均匀体。岩体中裂隙面的分布情况决定了岩体在各
种工况下的破坏过程。离散元法已广泛应用于岩石工程和地下工程等多个领域。当前离散元模型的核心
摘要
连续介质力学模型较难模拟岩石类脆性材料在破坏过程中出现的非连续特性,离散元方法为解决这类难 题提供了新的途径。如何准确反演估计岩石类脆性材料细观本构模型参数,已经成为制约离散元方法工 程应用的瓶颈之一。系统评述了岩石破坏过程细观数值模拟方法,介绍了岩石宏观本构模型参数反演方 法研究进展,讨论了岩石细观本构模型及其参数反演方法。岩石材料细观本构模型参数反演研究为离散 元模拟从定性分析到精确定量计算奠定基础,也是进行岩石类材料破坏机理多尺度研究的前提。
关键词
参数反演,细观本构模型参数,响应面方法,径向基神经网络,宏观实验数据,平行粘结模型
Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/
DOI: 10.12677/ijm.2020.92007
62
力学研究
李守巨
及裂隙传播情况[3]。岩石是一种初始缺陷随机分布的非均匀体,其各种参数的分布具有统计学的特征。在 外荷载的长期作用下,岩石的结合面上产生初始损伤。该损伤会局部出现,并导致岩石的应变软化现象。
国外学者提出了一种颗粒流的方法,用来模拟岩石颗粒的运动与相互之间的作用。该方法已经在岩 石力学等多个工程领域得到应用,并对岩石断裂和岩石损伤机理从细观角度予以揭示。国内学者也应用 UDEC 软件模拟了岩石初始裂纹在各种荷载工况下的发展过程[4] [5]。根据岩石类材料局部应变和应力的 分布特点,于庆磊研究了单轴受压状态下颗粒材料的裂纹在三维空间的产生和发展状况及其破裂模式[6]。 但是,至今为止科学家还没有把岩石裂纹的微观机理和宏观参数建立起来有效的联系。而着眼与宏观裂 纹分析的岩石断裂力学理论与方法,主要致力于研究裂纹尖端附近的应力场、应变场和能量释放率等, 目的是建立宏观裂纹起裂、裂纹的稳定扩展和失稳扩展判据。
参数反演在岩质高边坡变形与稳定分析中的应用_龚玉锋

第23卷第5期 岩 土 力 学 Vol.23 No.5 2002年10月 Rock and Soil Mechanics Oct. 2002收稿日期:2002-05-15作者简介:龚玉锋,男,1974年生,博士生,主要研究方向为高边坡工程。
文章编号:1000-7598-(2002) 05-0570-05参数反演在岩质高边坡变形与稳定分析中的应用龚玉锋1, 周创兵1 ,梁 轶2 ,丁旭柳3 , 燕 乔2 (1. 武汉大学水利水电学院, 湖北 武汉 430072; 2. 清江水电开发有限责任公司, 湖北 宜昌 443002;3. 深圳勘测设计院, 广东 深圳 518026) 摘 要:由于边坡岩体本身的非均质性和赋存环境的复杂性,以及边坡岩体的力学特性参数及赋存环境总是处在动态的演化过程之中,因此,决定参数取值是数值计算中的一个难点,它直接关系到计算成果的准确性与可靠性。
在材料参数反演分析的基础上,对三峡永久船闸边坡的开挖效应进行了分析,并进一步分析了三峡船闸的应力变形状态,旨在对船闸运行期的变形稳定分析提供依据。
关 键 词:参数反演;高边坡;变形;稳定;数值计算 中图分类号:TU 457 文献标识码:A Application of parameter back analysis method to deformationand stability analysis of rock high slopeGONG Yu-feng 1, ZHOU Chuang-bing 1, LIANG Yi 2, DING Xu-liu 3, YAN Qiao 2(1. School of Water Resources and Hydropower, Wuhan University, Wuhan 430072 China; 2.Qingjiang Hydroelectric Development Corp. Ltd.,Yichang 443002, China; 3.Shenzhen Investigation and Design Institute of Shenzhen City, Shenzhen 518026, China )Abstract :Parameter evaluation is one of key problems in numeric analysis considering non-homogeneous rockmass and complex surroundings as well as dynamic mechanic features of slope rockmass. Its accuracy has direct influence on accuracy and credibility of computational result. On the basis of parameter back analysis, excavation effect of permanent shiplock high slope of Three Gorges Project and further stress-strain state are analyzed. It provides foundation for deformation and stability analysis of operation stage of permanent ship lock.Key words :parameter back analysis ;high slope ;deformation ;stability ;numeric analysis1 前 言 用有限元等数值方法进行岩石边坡工程分析时,岩体的物理力学性质是基础。
浅埋连拱隧道围岩参数反演及施工数值模拟

第3卷 第6期 地下空间与工程学报Vol.3 2007年12月 Chinese Journal of Undergr ound Space and Engineering Dec.2007 浅埋连拱隧道围岩参数反演及施工数值模拟3陈敬松,李永盛(同济大学地下建筑与工程系,上海 200092)摘 要:本文结合怀新高速公路的界牌坳隧道的实际情况,利用现场荷载试验的测点位移,通过有限元反演理论的模拟退火法反演计算隧道破碎带围岩基本参数。
将反分析计算得到的隧道围岩参数输入界牌坳隧道二维弹塑有限元计算模型,对隧道的施工过程进行数值模拟,分析了采用三导洞法施工时围岩和中墙的受力变形规律,计算结果表明,两主洞拱部开挖是连拱隧道施工过程中两个比较关键的施工步;两主洞拱顶及右洞左拱肩位置的围岩出现了较大的位移或应变而有可能引起隧道塌方或破坏;浅埋偏压连拱隧道受山体偏压和不对称施工的影响,中隔墙在整个施工过程中基本处于偏心受压状态。
关键词:浅埋偏压连拱隧道;现场荷载试验;有限元位移反演;数值模拟;中图分类号:U451+.2 文献标识码:A 文章编号:167320836(2007)0621176206D ispl acem en t Back Ana lysis of Sha llow D ouble-Arch Tunnel andIts Num er i ca l S i m ul a ti on of Con structi on ProcessCHE N J ing2s ong,L I Yong2sheng(D epart m ent of Geotechnical Engineering,Tongji U niversity,Shanghai200092,P.R.China)Abstract:According t o the real conditi on of J ie Pai Ao tunnel on the Huaihua-Xinhuang H igh way,using test points’dis p lace ment of the field l oading test,the tunnel crushed zone r ock mass para meters were inversely computed out by the FE M inverse theory’s si m ulated annealing app r oach in this paper.J ie Pai Ao tunnel constructi on step s’2D elastic-p lastic FE M computati on model was set up by using these surr ounding r ock mass para meters.The stress and strain of surr ounding r ock and m iddle wall have been studied when the tunnel was constructed by the three-p il ot drift constructi on method.The results indicate that the constructi ons of the t w o main tunnels’arch r ock mass are the t w o key step s during the double-arch tunnel constructi on p r ocess.The dis p lace ment of t w o tunnels’vault r ock mass and the p lastic strain of the right tunnel’s left s pandrel r ock mass are very big,which may cause the landsli p or de2 structi on of tunnel.For the bias of mountain body and the asy mmetric constructi on of tunnel,the m iddle wall was at basically eccentric comp ressive state during the whole tunnel constructi on.Keywords:shall ow bias double-arch tunnel;field l oading test;FE M dis p lace ment inverse computati on;nu mer2 ical si m ulati on1 引言公路连拱隧道是近年来随着高等级公路建设发展而出现的一种隧道结构形式,由于具有线型顺畅、线路占用面积小等特点,因而在城市道路用地受限、山区地形复杂道路展线困难等情况下获得了较为广泛的应用[1-2]。
西甘池隧洞围岩参数反演与支护优化

西甘池隧洞围岩参数反演与支护优化张顺峰【摘要】取西甘池隧洞HD12+570-HD12+770段建立FLAC3D模型,模拟隧洞分段开挖及支护,将围岩参数E、μ、C、φ进行正交设计并代入模型,计算洞顶沉降量与两壁水平收敛值,与所选断面实际监测数据对比,得出与实际变形最为接近的围岩参数组合,在后续断面变形监测值中进行验证,计算误差满足精度要求,表明反演所得Ⅲ类围岩参数E=0.77×104 MPa、μ=0.29、C=1.3 MPa、φ=39和Ⅳ类围岩的力学参数E=0.26×104 MPa、μ=0.33、C=0.5MPa、φ=35是可靠的.在此基础上,以锚杆排距为研究对象,对Ⅳ类围岩锚喷支护进行优化.结果表明,原锚杆支护设计方案偏于保守,锚杆排距可适当加大.【期刊名称】《城市地质》【年(卷),期】2019(014)001【总页数】7页(P90-96)【关键词】隧洞;力学参数;反演;支护优化【作者】张顺峰【作者单位】神华地质勘查有限责任公司,北京 100085【正文语种】中文【中图分类】U452.10 前言长期以来,隧道围岩力学参数的确定一直是工程地质学者研究的重要课题。
通过室内试验不能全面反映围岩的变形特征,现场试验由于耗时、耗资巨大,绝大多数工程还是达不到这个要求。
而反分析方法的出现及对围岩变形观测技术的大力应用与推广,给我们带来了一条新的研究途径(蔡美峰,2003;何满潮,2006)。
大量研究及实例表明,利用隧洞施工中实际观测的位移及应力变化,来反演围岩的实际物理力学参数,能够得到较为合理的岩土体参数,从而为隧洞施工、支护方案的优化及有关预测提供可靠的数据(徐建国,2008;贾超等,2003;孙钧,2010)。
本文以南水北调中线应急供水工程(京石段)西甘池隧洞施工项目为例,用FLAC3D软件对隧洞开挖进行模拟,利用现场监测隧洞断面顶拱沉降和水平收敛位移反演围岩物理力学参数,得出与工程实际较为吻合的岩体参数。
5岩体工程中的反分析方法

5岩体工程中的反分析方法岩体工程中的反分析方法是指在岩体工程设计和施工过程中,通过对已有的地质调查和岩体工程工程数据进行分析,推导出岩体参数和设计参数之间的关系以及可能的工程风险,从而对整个工程进行风险评估和优化设计的一种方法。
反分析方法在岩体工程中具有重要的意义,可以帮助工程师更加全面地了解岩体状况,正确评估岩体强度和稳定性,提高岩体工程的施工效率和质量。
一、岩体工程反分析的基本原理二、岩体工程反分析的方法1.岩体参数反推法:此法通过对现场岩体状况和已知岩体参数进行分析,推导出其他未知参数的数值。
例如,通过实际工程施工数据和勘察数据,推断出岩体破碎和变形参数,帮助工程师进行进一步设计和加固措施的确定。
2.岩体工程风险评估法:此法通过对岩体强度和稳定性等参数的统计分析和盲点评估,对工程施工中可能出现的风险进行预测和评估,提出合理的措施和建议。
例如,通过对块石和裂隙分布的分析,评估岩体是否存在坍塌和滑坡风险。
3.岩体可靠度计算法:此法通过对岩体参数的统计数据和可靠度理论进行计算和评估,得出岩体工程的可靠度和安全系数,指导工程设计和施工过程中的决策。
例如,通过对岩体强度、裂隙分布和地质构造的综合分析,计算出岩体结构的可靠度,确定工程设计的合理性。
4.岩体变形预测法:此法通过对岩体应力和变形的分析和预测,帮助工程师了解岩体工程施工过程中可能出现的变形情况,提前采取相应的措施和预防措施。
例如,通过对岩体松动和变形的数值模拟和预测,确定预警线和控制线,指导工程施工的安全进行。
5.岩体材料性质反推法:此法通过对岩体材料强度和特性的统计分析和评估,反推出岩体的特性参数和工程性质,帮助工程师进行岩体工程设计和施工的优化。
例如,通过对岩石抗压和抗拉强度进行实验测定和数据分析,推断出岩石的工程性质和强度特性。
反分析方法在岩体工程中的应用具有重要的意义,可以有效帮助工程师了解岩体状况,评估岩体参数和工程风险,指导工程设计和施工过程中的决策和措施。
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岩体参数的反演方法综述1费文平,马亢四川大学水利水电学院,成都 (610065)E-mail:wpfei7206@摘要:岩体参数的反演分析是水电工程的设计与数值计算的基础,直接影响到计算结果的真实性。
归纳总结了岩体参数的各种反演方法,分析比较了其优缺点和适用条件,提出了岩体参数反演分析方法的发展趋势。
关键词:岩体,参数,反演方法1.引言岩体参数(如弹模、泊松比等)的反演分析是根据少数的已知测点的位移值或应力值等,来反演分析岩体的材料参数的过程,是水电工程的设计与数值计算的基础。
岩体力学参数的确定是岩土工程数值计算中的关键问题。
由于岩体的参数往往难以确定,对数值计算的结果会造成很大的影响,而实验室内对岩体参数的测定均存在尺度效应问题,且考虑到经济成本,现场取样的数量往往不多,因而无法得到整个工程区的岩体真实参数。
采用反演分析的方法可以综合考虑诸多地质因素的影响,更加经济准确地得到岩体的参数[1-3]。
岩体参数反演计算的方法主要有[4-30]:①正反分析法;②逆反分析法;③局部最优化方法;④人工神经网络法;⑤遗传算法;⑥粒子群算法;⑦梯度类方法;⑧混合算法。
2.岩体参数反演分析方法的分类及特点2.1 正反分析法正反分析法先假定待反演的岩体参数,通过正演分析得到岩体结构的位移或应力等,然后将其与实际观测值相比较,并按一定方式修改调整待反演参数,逐步逼近实测值,从而确定待反演的岩体参数。
正反分析法程序编制简单,计算方法灵活,可适用于线性或非线性的岩体参数反演问题,但需要大量的调整试算。
2.2 逆反分析法逆反分析法通过求逆直接建立待反演参数与实测值之间的关系式,求解这些关系式组成的方程组就可得到反演计算结果。
该法计算原理直观简明,但程序编制复杂,只适用于线性的岩体参数反演分析。
2.3 局部最优化方法优化分析法致力于寻找使计算结果与观测结果之间的误差为最小的解答。
局部最优化方法包括单纯形法、模式搜索法、鲍威尔法、变量轮换法、混合罚函数法、复合形法等,它们对初值的依赖性较强,在选用时应注意参数先验信息的确定,因而需要有一定的工程经验。
否则,需采用以下的优化反演分析方法。
2.4 人工神经网络法人工神经网络法对人类大脑的一种物理结构上的模拟,通过网络训练,调整网络内部权1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金(项目编号:20040610095)的资助。
值,从而拟合岩体结构的输入输出关系,即岩体参数与岩体位移的关系。
人工神经网络法,特别是BP神经网络具有较强自组织和自适应等非线性特性,适用于复杂岩体结构的参数反演分析。
2.5 遗传算法遗传算法以生物进化过程为背景,将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。
从一组随机生成的初始可行群体出发,通过复制、交叉、变异等遗传算子,使染色体群不断进化,逐步收敛到问题的最优解。
它克服了传统优化方法容易陷入局部极值的缺点,是一种全局优化算法。
该法是一种具有自适应调节功能的搜索寻优技术,但存在计算效率低下、操作不灵活方便等缺点。
2.6 粒子群算法粒子群算法(PSO)是一种进化计算技术。
源于对鸟群捕食的行为研究,与遗传算法类似,是一种基于叠代的优化工具。
系统初始化为一组随机解,通过叠代搜寻最优值。
粒子群算法没有遗传算法所用的交叉和变异,而是粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索。
粒子群算法简单易行且无需调整太多参数。
目前已广泛应用于函数优化,神经网络训练,模糊系统控制以及其他遗传算法的应用领域。
2.7 梯度类方法梯度类方法是一种利用目标函数对反演参数的偏导数值作为梯度导向的启发式搜索算法,具有搜索速度快,收敛性相对较好,且有一套严密的理论体系,在反演出参数的同时还可以获得参数的灵敏度。
如果还需计算出结构的可靠度,可方便地按JC 法、几何法等基于梯度的可靠度计算方法进行计算, 无需重新计算偏导数;由于要计算目标函数对反演参数的偏导数,梯度类方法的程序编制较难。
2.8 混合算法人工神经网络与遗传算法相结合的方法。
同时利用人工神经网络具有高度非线性的反射能力和遗传算法适用于参数搜索的优点,用BP神经网络学习并建立岩体参数与岩体位移之间的映射关系,用遗传算法并行搜索预测误差最小的神经网络拓扑结构和最优岩体参数。
可以直接逼近待反演参数与测量位移的非线性关系,从而确定岩体的参数。
非常适用于地质条件十分复杂岩体参数反演的计算。
粒子群算法与单纯形法相结合的方法。
它包含了随机性和确定性搜索,既很好地继承了粒子群算法的全局搜索能力,又融入了单纯形法较强的局部搜索能力,并能适时地加强局部搜索能力。
该法能够克服粒子群算法后期搜索效率降低的缺陷在参数反演计算中体现出良好的优化性能和很快的收敛速度,是一种切实可行的参数反演方法。
粒子群算法与人工神经网络法相结合的方法。
运用PSO算随机初始化人工神经网络各个连接权重为一群粒子,进行网络训练,在PSO全局寻优的基础上,再运行小步长反向传播算法,进行局部细致搜索,达到要求的收敛精度时训练完成,这样来寻找全局最优解。
该法具有更高的训练速度,迭代次数明显减少,收敛速度加快,而且计算精度高。
3.岩体参数反演分析方法的比较正反分析法程序编制较为成熟,简便灵活,可适用于各种非线性问题中的参数反演计算;逆反分析法计算原理直观简明,但求逆过程相对较难,只适用于岩体较为完整的线性问题中的参数反演计算。
局部最优化方法对初值的信赖性较强,不易获得全局最优值,需要有良好的预测。
人工神经网络法、遗传算法、粒子群算法是模拟人类及自然界的基本规律,应用于参数反演分析时具有适应性强的优点,同时具有良好的非线性特征,可以获得全局最优值,但单独使用时往往效率较低。
而梯度类方法则可以在一定程度上提高最优值的搜索速度。
混合算法综合各种算法的优点,既可提高计算速度,又可提高计算精度,因而得到了广泛的应用。
4.结论本文归纳总结了各种岩体参数反演分析方法的原理及优缺点,得到如下结论:(1)在岩体参数的反演分析方法中,反分析法在反演弹塑性和粘塑性参数问题时, 解的唯一性以及不收敛问题还未得到很好的解决, 难以从根本上解决岩体的复杂变形特征。
反分析法在地质条件比较简单的情况下可以采用。
(2)同时将位移和应力值作为观测值来进行反演分析可以提高计算的精度。
(3)在缺乏先验信息的情况下,可以先采用具有非线性特性的全局最优化方法反演出的粗略初值,再进行局部最优化反演分析。
(4)将各种方法相结合来进行岩体参数的反演分析将成为今后发展的趋势,特别是在监测数据量较少的情况下应优先采用。
(5)大量的商用软件如ANSYS提供了优化设计的计算模块,用户可以通过二次开发,来实现岩体参数的反演分析。
(6)监测数据量的多少及现场的工程经验将直接影响到岩体参数反演的精度。
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