下穿高速双孔并行隧道可靠度分析.pdf

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1、doi103969／jissn1671—9107201609041下穿高速双孔并行隧道可靠度分析ReliabilityAnalysisofTwoParalleledTunnelsCrossingBeneathaHighway王志勇，张美花，刘浩’(1巾铁二院重庆勘察没计研究院有限公司，重庆400023；2重庆文理学院建筑T程学院，重庆402160)摘要：针对地下结构可靠度分析中功能函数不能显示表达的特点。提出基于三维有限元的可靠度分析方法。以下穿高速双孔并行隧道为例，根据三维有限元计算结果．分别以DP2与DP3准则作为塑性屈服的判定准

2、则，采用遗传算法选取样本点构建二次响应面模型，通过对MonteCarlo法，基于BP神经网络的MonteCarlo法，中心点法，Ic法和遗传算法得出的可靠度指标的比较分析．得出遗传算法的运用可显著提高响应面模型的逼近精度，中心点法计算出的可靠度指标误差较大，MonteCado法、BP—MonteCarlo法JC法及遗传算法求得的可靠度指标精度相近，Ic法因操作简便、计算精度高可广泛用于地下结构的可靠度分析。基于遗传算法选取的样本点构建响应面模型，以IC法计算地下结构的可靠度分布，得出在公路线荷我作用下，衬砌上下两侧向内变形．上下两侧围

3、岩应力释放多，可靠度相应增大；衬砌左右两侧向外变形，左右两侧围岩应力增大，可靠度相应减小：并行隧道的相互影响导致邻近另一隧道侧的村砌可靠度较小．关键词：围岩；可靠度；响应面法；遗传算法；BP神经网络；Ic法中图分类号：【TU9971文献标识码：A文章编号：1671—9107(2016)09—0041—05Abstract：Consideringthedifficultyofsetinguptheperformancefunctioninreliabilityanalysisofundergroundstructure，amethodb

4、asedonthe3D—fi-niteelementmethodforreliabilityanalysisisputforth．Takingtwoparalleledtunnelscrossingbeneathahighwayasallexample，theDP2andDP3critefi—aastheHOlmtojudgeplasticyieldrespectively，itbuildsthequadraticresponsesurfacemodelsthroughthesamplepointsselectedbygenetica

5、lgorithm．ThroughcomparisonandanalysisofthereliabilityindexcalculatedbytheMonteCarlo，theMonteCarlobasedontheBPneuralnetwork，centerpointmethod，JCmethodandgeneticalgorithm，theuseofgeneticalgorithminselectingsamplepointscanimprovetheaccuracyoftheresponsesurfacemod—elssignif

6、icantly；therelativeerrorofthereliabilityindexescalculatedbycenterpointmethodislarge；theaccuracyofreliabilityindexcalculatedbyMonteCarlo，BP—MonteCarlo，centerpointmethod，JCmethodandgeneticalgorithmisapproximate；JCmethodCalbebroadlyusedinreliabilitycalcu—lationofundergroun

7、dstructureforitssimpleoperationandhighaccuracy．Basedonthesamplepointsselectedbygeneticalgorithmtoconstructresponsesurfacemodels，itdrawsfromthedistributionofreliabilityindexofsubstructurecalculatedbyJCmethodthatunderthehighwaylineloadtheinwardde—formationsoftheupperandlo

8、wersidesoftheliningleadingtothedecreaseofstressresultintheincreaseofreliabilityindexofthecorrespondingsidesofs