巖體工程中的反分析方法概述(完整版)
【正文】 移是一組隨時(shí)間變化的值，是由于釋放荷載隨時(shí)間的改變及圍巖的蠕變?cè)斐?，采用粘彈性反分析可以很好反映時(shí)間因素。 ② 利用正在施工工程的量測結(jié)果進(jìn)行反分析，在利用反分析結(jié)果對(duì)施工效果和后期圍巖變形、支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。 ntttt ??, 321 nuuuu ??, 321 令： nn tatataatu ??????? 2210)( 建立如下目標(biāo)函數(shù)： ? ???????niiin utuaaaf1210 )(),(0)( ???iiaaf求解方程組 得 ai 從而得到： nn tatataatu ??????? 2210)(利用回歸公式求得任意時(shí)刻的 u(ti)進(jìn)行反分析。 對(duì)求解連續(xù)體的邊值問題，有限單元法是一種近似方法，近似的程度隨單元?jiǎng)澐旨用芏岣?，但?huì)帶來計(jì)算工作量的增加。常用準(zhǔn)則函數(shù)。 3 反分析問題的特點(diǎn) 多解性、無解性、不穩(wěn)定性。 正分析與反分析 已知系統(tǒng)的模型已知輸入求輸出)(tq )(t?1 正分析 2 反分析 已知系統(tǒng)的模型)(tq求輸入 已知輸出量測值)()( tt ?? ?① )(tq已知輸入 已知輸出量測值已知系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu) 求模型未知參數(shù))()( tt ?? ?② 巖石力學(xué)中的反分析主要有以下幾種類型： 1. 已知巖體的本構(gòu)模型、初始地應(yīng)力和位移量測值，求巖體物理力學(xué)參數(shù) 。 3 準(zhǔn)則函數(shù) 由于模型的近似性和量測誤差的存在，在已知量和待求量之間對(duì)等的情況下，求出的結(jié)果往往不能很好地反映系統(tǒng)的本質(zhì)。 正法中要用到最優(yōu)化方法，最常用的有模式搜索法、變量輪換法、單純形法、鮑威爾法。 任意時(shí)刻 t 的應(yīng)變可以看做由瞬時(shí)彈性應(yīng)變和蠕變應(yīng)變兩部分構(gòu)成： 其中彈性應(yīng)變： ? ? ? ??? ][1 00CEe ? 粘彈性應(yīng)變： ? ?? ? ? ? ? ?? ?tCtEtv ?? ][1 0? 則： ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?tCtEEtEEtCtEEtEEtCtECEttve??????????????????][][][1][1000000000? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?tDtEEtCtEE tEEt ??? ][/1 1][01000??????得： 其中： 為彈性矩陣 ][][ 100 DCE ?? 任意時(shí)刻 t 的有限元平衡方程： ? ?? ? ? ?? ? 0][ ???? ? tPdtB T ??? 將 代入上述平衡方程： ? ?? ?t?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? 0][][/110??? ? ? tPdtDBtEE T ???? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?tPtEtEEdtUBDB T ??? ? 0]][[][ ??? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?tPtE tEEtUK ?? 0][ ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?tPtEtEEtUKE ?? 0*0 ][ ? ?? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?tPEtPtEEtEEtUKt1][00* ???? ?? ?tEEtEEEt ??00 其中： 稱之為綜合模量。 。最常用的就是多項(xiàng)式擬合。 總之，有限單元法就是將連續(xù)無限自由度問題轉(zhuǎn)變?yōu)榍箅x散的有限自由度問題，將偏微分方程組的求解轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程組的求解。 準(zhǔn)則函數(shù)有兩類：以量測值為基礎(chǔ)的第一類準(zhǔn)則函數(shù)；以量測誤差及其統(tǒng)計(jì)特性為基礎(chǔ)的第二類準(zhǔn)則函數(shù)。 3. 已知巖體的本構(gòu)模型、物理力學(xué)參數(shù)、初始地應(yīng)力和位移量測值，求開挖空間最佳幾何形狀； 4. 已知初始地應(yīng)力和位移量測值，求巖體的本構(gòu)模型及模型參數(shù)，即系統(tǒng)辨識(shí)。 2. 已知巖體的本構(gòu)模型、物理力學(xué)參數(shù)和位移量測值，求初始地應(yīng)力 。 可行的方法就是增加已知量的數(shù)量，求待求量的最優(yōu)值，為此需要引入一個(gè)準(zhǔn)則函數(shù)。 有限單元法的
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