基于多参数智能优化反分析的深基坑稳定性研究

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1、基于多参数智能优化反分析的深基坑稳定性研究TheStudyontheStabilityofDeepFoundationPitofBack-analysiswithMulti-parametersbasedonIntellierentOctimization曹英浩大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工隹及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表

2、或撰写过的砑究成果，也不包含为获得或其他教育机构的学位或记书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：曰期：年6月{曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大

3、连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、绾印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：買哀疼守师签名:曰期：年6月f曰曰期：>?丨^'年6月P三分类号：学校代号：10150UDC：密级：学号：20122098硕士学位论文基于多参数智能优化反

4、分析的深基坑稳定性研究TheStudyontheStabilityofDeepFoundationPitofBack-analysiswithMulti-parametersbasedonIntelligentOptimization学生姓名：曹英浩导师及职称：王红德教授学科门类：工学专业名称：道路与铁道工程研究方向：岩土与地下工程灾害预测及防治申请学位级别：工学硕士论文答辩日期：2015-4-13学位授予单位：大连交通大学摘要目前，我国已进入城市地铁建设发展的黄金时期，城市地铁也是新时期城市规划与建设的重

5、头戏。而深基坑施工作为地铁施工过程中最关键的工序，具有很强的系统性和不确定性。从以往深基坑开挖稳定性研究的经验表明，数值模拟结果的可靠性和准确性极大依赖于所使用的土体本构模型和土体参数的合理选取和计算。由于土层介质具有明显的各向异性特征，即使是同类土层，不同地点的土体参数也常因受到地质构造，施工扰动的影响而不断变化，所以如何解决土体参数不准确的“瓶颈”以及根据反分析得出的土体参数进行深基坑稳定性的数值仿真和变形预测，已成为国内外研究的热点问题。本文依托某地铁车站具体深基坑工程为研究对象，尝试采用一种新型智能

6、优化算法-差异进化算法对该车站深基坑土体参数进行多参数动态位移优化反分析，并在此基础上进行深基坑稳定性研究，主要开展以下工作：首先对原始现场监测数据进行预处理并采用Flac3D建立该深基坑三维数值模型，结合地质勘查报告给出的各层土体参数情况，采用正交设计法对各个土体参数安排正交试验进行敏感性分析，采用极差法确定各土体参数的敏感性大小，确定最终待反分析土体参数；然后采用差异进化算法对各个土体敏感参数进行多参数动态位移优化反分析，其中反分析时选取了能反映施工工况的目标函数作为适应度函数，并将得到的各层土体参数反

7、分析值代入数值计算模型中进行正分析，将数值模拟的结果与现场实际监测数据进行对比分析来验证参数的合理性和准确性，通过深基坑地表沉降和支护结构轴力的监测进行辅助验证；最后根据得到的土体动态参数值进行深基坑稳定性数值模拟研究，并利用接近开挖状态时反分析出的参数对下一步基坑工程围护结构内力及变形进行预测。研究结果表明，通过该方法得到的每层土体参数值更能反映土体真实变化情况，建立的数值模型更加接近真实开挖状态，从而可以充分利用现场监测数据，采用该方法对深基坑变形进行更准确可靠地预测，高效分析和处理深基坑工程稳定性问题

8、，对地铁深基坑施工能够安全有序进行有着重要的指导意义和理论价值，并对类似深基坑工程稳定性研究具有一定的借鉴意义。关键词：深基坑；稳定性；差异进化算法；多参数动态反分析；变形预测IAbstractAtpresent,ourcountryhasenteredagoldenperiodofdevelopmentofcitysubwayconstruction,alsoitisakeyofthecityplanninga