[发明专利]一种隧道软弱围岩力学参数的非线性反演分析方法

摘要

本发明公开了一种隧道软弱围岩力学参数非线性反演分析方法，属于隧道及地下建筑工程领域。本发明借用现场围岩开挖变形位移的系统监测资料，使UCODE和ABAQUS软件相互调用而得出计算结果，成功实现了该隧道围岩弹性参数(E，ν)和塑性参数(c，φ)作同时一次性非线性反演，模型待反演参数多达4个(E，ν，c，φ)。本发明在国内外业界属首次实施并取得成功，具有高度的原创性。本方法的优点在于得到了非线性反演问题唯一的真实解，且在求证其最优解时，收敛速度快，收敛精度比较高，对隧道和地下工程的适用性也更好。

主权项

一种隧道软弱围岩力学参数非线性反演分析方法，其特征在于：实施步序如下：S1：针对目标隧道在ABAQUS软件中建立有限元模型，并按预设模型初始设定模型参数，按照该隧道的实际开挖施工工序进行模拟；S2：根据目标隧道待反演断面处围岩位移增量的非线性表达式，在UCODE软件内建立该断面处围岩参数的反演目标函数，并将待反演力学参数的初始值分别读入UCODE软件和ABAQUS软件中，待反演力学参数包括隧道围岩弹性参数E、ν和塑性参数c、φ；S3：调用ABAQUS软件进行对待反演断面监测点的位移作模拟计算，模拟计算完成后将位移模拟计算结果读入UCODE软件，UCODE软件同时读入待反演断面处监测点实测位移的变化值，并使其与所述的位移模拟计算结果进行比较，通过迭代优化，获得一组使所述的目标函数值达到最小的待反演力学参数的解；S4：根据预设的收敛条件，判断待反演力学参数的解是否达到最优值；若已达到最优值，则终止下一轮迭代，并调用ABAQUS软件进行最后一次有限元计算；若反演参数仍未达到最优值，则更新待反演力学参数的初始值后，重新返回S3进行下一轮迭代计算。