[发明专利]一种基于响应面法的高堆石坝瞬变流变参数反演方法

摘要

本发明公开了一种基于响应面法的高堆石坝瞬变流变参数反演方法。结合坝体材料分区及施工分级情况建立堆石坝三维有限元模型，进行各材料分区堆石体瞬变参数和流变参数的敏感性分析，选取敏感性较强的瞬变参数和流变参数共同作为待反演参数。材料静力模型选用邓肯EB模型，流变模型选用南科院五参数模型。将有限元计算沉降量与计算参数之间的隐性关系用特定形式的响应面函数表示，通过若干次有限元计算求解响应面方程组的待定系数，从而建立沉降量与计算参数之间的非线性映射关系。在此响应面方程的基础上，以计算沉降量与实测沉降量的均方根误差最小为目标函数，采用遗传算法同时反演瞬变参数和流变参数，得到一组最优的计算参数，即为反演结果。

主权项

1.一种基于响应面法的高堆石坝瞬变流变参数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：结合大坝施工分级及坝体材料分区建立堆石坝三维有限元模型；步骤2：使用正交实验设计方法进行各材料分区堆石料瞬变的敏感性分析，选取敏感性较强的瞬变参数和流变参数共同作为待反演参数；步骤3：材料静力模型选用邓肯EB模型，流变模型选用南科院五参数模型，用特定形式的响应面方程表示计算参数与有限元模拟得到的沉降量之间的非线性关系，通过若干次有限元计算求解该方程的待定系数，从而建立沉降量与计算参数之间的映射关系；所述的特定形式的响应面方程为：其中，k表示测点编号，表示第k个测点的沉降量；分别为无量纲化后待反演的瞬变参数矢量和流变参数矢量；N和M分别为EB模型和流变模型中待反演的参数的个数；a、b_i、c_i、d_j、f_j为该响应面函数中待确定的系数；步骤4：采用遗传算法同时反演瞬变参数和流变参数，由响应面方程代替有限元分析，以计算沉降量与实测沉降量的均方根误差最小为目标函数，得到一组最优的计算参数，即为反演结果。