[發(fā)明專利]城軌保護MJS工法樁智能反分析快速反演方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110441083.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113378423B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉華;張慶;趙強政;何小龍;王慶;鄒琦;鄭博;呂東陽;武守相
• 申請（專利權(quán)）人: 中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/25
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

1.一種城軌保護MJS工法樁智能反分析快速反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取現(xiàn)場基坑開挖地質(zhì)的地勘初始參數(shù)與基坑開挖的監(jiān)測數(shù)據(jù)；

利用有限差分分析軟件建立以群智能優(yōu)化算法α-PSO為核心的反分析系統(tǒng)軟件，所述反分析系統(tǒng)以FLAC3D分析軟件為計算函數(shù)；

根據(jù)地勘初始參數(shù)給定反分析系統(tǒng)軟件的基本參數(shù)取值范圍；

通過反分析系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的不斷優(yōu)化更新，并不斷根據(jù)優(yōu)化更新后的監(jiān)測數(shù)據(jù)計算得到巖土體參數(shù)，對巖土體參數(shù)不斷迭代得到巖土體反分析參數(shù)；

根據(jù)巖土體反分析參數(shù)計算基坑與城軌變形位移；

其中，所述群智能優(yōu)化算法α-PSO的公式如下所示：

v_id(k+1)＝φ{(diào)v_id(k)+c₁r₁(p_id-x_id(k))+c₂r₂(p_gd-x_gd(k))}

式中：c₁和c₂為學(xué)習(xí)因子，r₁、r₂是均勻分布在(0，1)之間的隨機數(shù)，φ收縮因子，t為當(dāng)前迭代數(shù)，α為控制閥值，其取值范圍為0-1，C＝c1+c2，且C4，x_id(k)為當(dāng)代粒子位置，x_gd(k)為最優(yōu)粒子位置，p_id為當(dāng)代最優(yōu)粒子，p_gd為全局最優(yōu)粒子，v_id(k)為更新前的粒子速度，v_id(k+1)為更新后的粒子速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種城軌保護MJS工法樁智能反分析快速反演方法，其特征在于，所述地勘初始參數(shù)包括MJS加固土參數(shù)，所述MJS加固土參數(shù)按置換率進行給定區(qū)間范圍，其中區(qū)間上限為最好的土層在40％水泥摻量下通過置換率公式計算求得，區(qū)間下限為最差的土層在30％水泥摻量下通過置換率公式計算所得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種城軌保護MJS工法樁智能反分析快速反演方法，其特征在于，所述基坑開挖的監(jiān)測數(shù)據(jù)包括基坑圍護結(jié)構(gòu)第二道支撐下0.5m處的城軌鐵路測點的監(jiān)測位移。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種城軌保護MJS工法樁智能反分析快速反演方法，其特征在于，所述通過反分析系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的不斷優(yōu)化更新，并不斷根據(jù)優(yōu)化更新后的監(jiān)測數(shù)據(jù)計算得到巖土體參數(shù)；具體包括如下步驟:

設(shè)置群智能優(yōu)化算法α-PSO的參數(shù)；

利用群智能優(yōu)化算法α-PSO進行全局尋優(yōu)，即在MJS加固土參數(shù)取值范圍內(nèi)隨機生成NP個樣本，以真實適應(yīng)度函數(shù)作為適應(yīng)度評價工具，獲得每個樣本的適應(yīng)度，循環(huán)次數(shù)p＝0；

調(diào)用有限差分分析軟件計算得出巖土體參數(shù)，并與監(jiān)測位移進行比較，獲取目標(biāo)函數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種城軌保護MJS工法樁智能反分析快速反演方法，其特征在于，調(diào)用有限差分分析軟件計算監(jiān)測位移與巖土體參數(shù)之間的絕對步長，并將該步長看做目標(biāo)函數(shù)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種城軌保護MJS工法樁智能反分析快速反演方法，其特征在于，目標(biāo)函數(shù)值的計算公式如下：

f(x,y)＝∑[(x_i-x_i0)²+(y_i-y_i0)²]

式中：x_i、y_i為采用FLAC3D分析軟件計算得到的計算位移；x_i0、y_i0為監(jiān)測位移。