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题名水工隧洞围岩稳定可靠度计算的智能优化算法及其应用
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作者
李梦瑶
王刚
马震岳
康飞
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机构
大连理工大学建设工程学院
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2024年第7期142-146,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(52079022,51979027)
国家重点研发计划(2022YFB4703404)。
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文摘
深埋水工隧洞围岩稳定的主要表现之一是岩体变形或应变能够控制在允许范围内,而隧洞设计中围岩变形或应变的求解一般可采用收敛约束法,但该方法对围岩变形的求解隐含在非线性方程组中,难以运用传统的可靠度算法进行计算。因此,根据可靠指标的几何涵义,将可靠度计算转化为约束优化问题的求解,提出了基于成吉思汗鲨鱼优化器的深埋水工隧洞围岩稳定可靠度计算方法,并对某深埋水工隧洞进行了验证分析。结果表明,该方法对隐式非线性功能函数的可靠度计算问题具有很好的适用性,在计算效率和计算准确性之间能够达到较好的平衡,可为深埋水工隧洞结构设计和围岩稳定可靠性评价提供技术支撑。
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关键词
水工隧洞
围岩稳定
可靠度
收敛约束法
成吉思汗鲨鱼优化器
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Keywords
hydraulic tunnels
stability of surrounding rock
reliability
convergence-confinement method
Genghis Khan Shark optimizer
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分类号
TV672.1
[水利工程—水利水电工程]
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题名基于智能算法的水工隧洞围岩稳定可靠度分析
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作者
李梦瑶
王刚
马震岳
康飞
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机构
大连理工大学建设工程学院
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出处
《人民长江》
北大核心
2025年第5期162-168,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFB4703404)
国家自然科学基金面上项目(52079022,51979027)。
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文摘
收敛约束法多用于水工隧洞设计的初步阶段,但该方法中关于围岩变形的方程为隐式非线性函数,这使得传统的可靠度计算方法求解困难。鉴于此,基于可靠指标的几何含义,将水工隧洞围岩稳定可靠度计算问题转化为约束优化问题,并运用高斯过程回归拟合真实功能函数,再运用成吉思汗鲨鱼优化器进行优化求解,提出了基于高斯过程回归-成吉思汗鲨鱼优化器的水工隧洞围岩稳定可靠度智能算法。算例分析表明,该方法适用性强,计算效率和准确率高,只需少量调用数值模型即可获得可靠指标及失效概率,同时可求得验算点,从而进一步分析各因素对功能函数的敏感性。实例分析表明,拱顶围岩产生中等及以上程度挤压变形的概率为83.81%,产生流变变形的概率为14.46%。与确定性分析相比,可靠度分析可为确定性分析的结果赋予概率意义;就流变变形而言,可靠度分析结果比确定性分析结果更为保守。
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关键词
水工隧洞
围岩稳定
可靠度
收敛约束法
高斯过程回归
成吉思汗鲨鱼优化器
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Keywords
hydraulic tunnel
stability of surrounding rock
reliability
convergence-confinement method
Gaussian process regression
Genghis Khan Shark Optimizer
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分类号
TV672.1
[水利工程—水利水电工程]
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