[發明專利]一種巖體力學參數反分析方法

有效

• 申請號: 202010184333.X
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111414658B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 陸有忠
• 申請（專利權）人: 宜春學院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 居延娟

1.一種巖體力學參數反分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，確定壩區邊坡巖體待反演的巖石力學參數，以均勻試驗設計方法為基礎構造訓練樣本的計算方案；

S2，采用有限差分軟件FLAC3D對構造出的每個方案進行數值計算，獲得每個方案對應的谷幅變形值，并將計算方案與對應的谷幅變形計算值構成SDCS-LSSVM算法的輸入輸出值；

S3，基于步驟S2得到的輸入輸出樣本，利用改進布谷鳥算法ICA獲得最小二乘支持向量機LSSVM的正則化參數γ以及高斯核參數σ，并通過對輸入輸出樣本數據的學習，建立起巖石力學參數與谷幅變形值之間的非線性映射關系；

S4，使用布谷鳥算法不斷迭代調用步驟S3建立的輸入輸出樣本數據間的關系，求解目標函數的最優解，確定最優的力學參數組合；

所述步驟S1具體包括：

確定壩區邊坡巖體待反演的巖石力學參數，根據壩區不同蓄水狀態下庫水位的實際條件，確定壩區兩岸邊坡巖體待反演巖石力學參數的取值范圍，同時以均勻試驗設計方法為基礎構造訓練樣本的計算方案；

所述步驟S2還包括：

利用ICA-LSSVM算法來描述壩區兩岸邊坡巖石力學參數與谷幅變形值間存在的非線性關系，位移反分析表達式(3)為：

所述步驟S3還包括：

通過SDCS-LSSVM算法對樣本數據進行學習，構造出巖石力學參數與谷幅變形計算位移值之間的非線性映射關系，表達式為：

式中x代表谷幅變形實際監測值；y代表待反演的巖石力學參數；式中共構造n個學習樣本，第i個樣本表示為x_i；K(x,x_i)代表核函數。

2.根據權利要求1所述的巖體力學參數反分析方法，其特征在于，所述步驟S3中的最小二乘支持向量機LSSVM表達式為：

公式(1)中的核函數K(x,x_i)為徑向基核函數RBF核函數，表達式為：

其中σ²為RBF調整參數，LSSVM算法的控制參數主要是正則化參數γ以及高斯核函數參數σ。

3.根據權利要求1所述的巖體力學參數反分析方法，其特征在于，還包括：

依據所建立的非線性映射關系，比較各谷幅測線的谷幅變形實際監測值和計算值，找出誤差最小的一組數值計算值，其對應的力學參數或其組合是最終的反演結果。

4.根據權利要求1所述的巖體力學參數反分析方法，其特征在于，還包括：

選取多條谷幅測線的變形監測值進行巖石力學參數反演，目標函數為式(5)：

其中X表示待反演的力學參數，其表達形式為一組向量；Li為第i條測線的谷幅變形實際監測值。