外文翻譯定稿

中南大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）PAGEPAGE13 中南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 一種擬合深基坑開挖現(xiàn)場監(jiān)測與數(shù)值模型的新方法JoussefM.A,Hashash,P.E;CamiloaMaarulanda;JanshidGhaboussi;andSungmoonJung.摘要：經(jīng)驗(yàn)和施工監(jiān)測是巖土工程設(shè)計和施工過程的重要組成部分。對城市的深基坑開挖來說，設(shè)計者主要是依靠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來預(yù)測基坑開挖的潛在變形及其對周圍建筑物的影響。數(shù)值模擬也是用于估測基坑開挖引起的地表變形。這些重要的資源主要用于監(jiān)測構(gòu)筑物活動和控制基坑開挖引起的地表變形。但是，工程師們在同一地區(qū)的基坑開挖獲得的觀測資料和經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)例對本地的基坑開挖不一定完全有用。于是引入了一種新的方法--工程模擬中的自學(xué)習(xí)法（SelfSim），它是一種將經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的分析方法。自學(xué)習(xí)模擬法是一種反演分析技術(shù)，它結(jié)合了有限元法、生物學(xué)啟示下的材料模型和現(xiàn)場觀察。SelfSim從基坑開挖中的基坑反應(yīng)諸如：側(cè)面墻體變形和地表沉降中獲取相關(guān)的土體本構(gòu)信息。這種方法產(chǎn)生的土體模型，使用數(shù)值分析，能正確的預(yù)測地面沉降和類似基坑的變形，并且能通過額外的現(xiàn)場資料來不斷的完善，而且自學(xué)習(xí)模擬法已經(jīng)在波斯頓和芝加哥的兩個基坑中得到實(shí)踐證明。關(guān)鍵詞：深基坑；本構(gòu)模型；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)值模型；1引言：在城市環(huán)境中進(jìn)行深基坑開挖，對基坑開挖引起的地表運(yùn)動及其對基坑鄰近的建筑物和公共設(shè)施的潛在危機(jī)的關(guān)注不斷的提升。由于地下空間的發(fā)展中，預(yù)測和控制地表運(yùn)動的大小和分布是至關(guān)重要的。目前，工程師們主要使用以下方法預(yù)測地表運(yùn)動：（1）類似深開挖的工程實(shí)例和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)（2）半經(jīng)驗(yàn)法（Peck1996;CloughandO”Rourke1990）(3)數(shù)值模型結(jié)果(WONG1970;CloughandTusi1974;ManaandClough1981;PottsandFlourie1984;Whittleet.al.1993;HashashandWhittle2002)。雖然，相關(guān)的土質(zhì)、支撐系統(tǒng)的細(xì)節(jié)和施工過程中監(jiān)測并記錄地表運(yùn)動和鄰近構(gòu)筑物的反應(yīng)的存在不確定性，但是，觀察這些資料也可以用與評估整個深基坑的施工，而且可以與原來設(shè)計假設(shè)進(jìn)行比較，假若萬一不滿意這些施工方法，也可以對工序、方法和支撐的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。這種方法在Peck(1969a)的觀察法中提到過，并且已經(jīng)在工程實(shí)踐中的到廣泛的應(yīng)用.(InstitutionofCivilEnginerrs(GreatBritaion)1996)這種觀察法包括基于盡可能條件的動態(tài)設(shè)計，也結(jié)合了施工期間的特征預(yù)測和施工監(jiān)測。對最不利的條件進(jìn)行考慮，也可以驗(yàn)證偶然計劃和監(jiān)測系統(tǒng)的可行性。偶然計劃的監(jiān)測時間反應(yīng)和施工必須適合建筑物活動的影響。Peck(1969a)強(qiáng)調(diào)需要有應(yīng)付施工期間盡可能的和潛在的計劃來修改設(shè)計。應(yīng)用觀察法就是在最可能的情況下，假設(shè)預(yù)期的特征來建立一種設(shè)計。理解先前工程實(shí)例能夠?yàn)樾鹿こ痰脑O(shè)計提供有用的資料?；谟^察法，在土木工程中，尤其是在巖土工程已經(jīng)有了主要的發(fā)展。然而，工程師們不斷的從過去實(shí)例和現(xiàn)場觀察中的學(xué)習(xí)，從現(xiàn)場直接觀測的數(shù)值模擬方法不一定完全有用，因?yàn)閿?shù)值模型不是從現(xiàn)場觀察中和過去實(shí)例中學(xué)習(xí)或者完善，而是，在目前的巖土工程模擬方法中缺少了相互的聯(lián)系.2深基坑的數(shù)值模擬：在沒有工程實(shí)例的地方進(jìn)行工程施工,數(shù)值模型是對觀察法的補(bǔ)充和提供預(yù)期特征的一種重要的工具,也是用來全面預(yù)測因深開挖而引起的地表變形(e.g.,FinnoandHarahap1991;HsiandSmall1993;Whittleetal.1993;HashashandWhittle2002).數(shù)值模型的發(fā)展收益于計算機(jī)硬件和軟件容量,經(jīng)濟(jì)和規(guī)定壓力的巨大發(fā)展.數(shù)值模型可以作為一種預(yù)測工具,或者與高精度的儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的有條理的比較來核實(shí)結(jié)果,因此,數(shù)值模型日益成為城市基坑開挖工程的設(shè)計和施工的必要組部分.如圖.1所示;巖土工程成功的應(yīng)用數(shù)值模擬,主要靠所描述的土質(zhì)特性而選擇的本構(gòu)模型.典型復(fù)雜的土質(zhì),建筑規(guī)范規(guī)定模型包括非線性的小應(yīng)變和各向異性的應(yīng)力-應(yīng)變強(qiáng)度模型.Tardineer.al(1986)和Hashash(1992)證實(shí)了在深開挖工程中,剛性材料的非線性小應(yīng)變公式對實(shí)際預(yù)測的地表沉降和地表變形的重要性.數(shù)值模擬中一般用到的本構(gòu)模型包括各種形式的彈性模型,彈塑性模型和微觀力學(xué)模型.在這些模型中,應(yīng)力-應(yīng)變-強(qiáng)度關(guān)系的作用是預(yù)定義和精選合適模型來描述特殊性土的特征。地質(zhì)力學(xué)中的數(shù)值模擬的一般方法由以下幾部分組成:(1)從有限的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場測試中描繪出土的特征.(2)校準(zhǔn)或者開發(fā)一個本構(gòu)模型來捕捉土體反應(yīng)的測量值(3)數(shù)值模擬,如路堤,支撐開挖的巖土邊界線有用的本構(gòu)模型,因?yàn)榇嬖谌鄙僮銐虻脑趶?fù)雜的剪切破壞模式下的土體特征知識的各種因素，所以捕捉實(shí)測場地特征的有效的邊界線不是每次都能成功的。從實(shí)例中的現(xiàn)場觀察學(xué)習(xí),對數(shù)值模型的學(xué)習(xí)也是值得可取的.由于在深開挖期間,實(shí)測墻體橫向變形和地表沉降引起周圍土體的復(fù)雜的剪切力，所以變形觀測需要豐富的土體應(yīng)力-應(yīng)變反應(yīng)資料.通過現(xiàn)場觀察從實(shí)例中學(xué)習(xí)的經(jīng)典的反演分析問題來解釋土體和應(yīng)力反應(yīng).本文中,初了從實(shí)例中學(xué)習(xí)建筑物特征、學(xué)習(xí)觀察施工活動特征之外的學(xué)習(xí)都是沒有用的。蘭姨撿為了更好的使趴數(shù)值模型與現(xiàn)識場觀察相結(jié)牢合螺,速特定的設(shè)計方通法經(jīng)常借以調(diào)匪整土體模型來盆解決反演問何題極.捆在許多特定的律設(shè)計方法的實(shí)絕例弊中栽,斑模型修改沒有溉普及不同的支古撐形腦式百,安給定的深開挖怖地點(diǎn)調(diào)整模擬倘量拆,鑄也許不能很好識的預(yù)測其他的呆深基坑工慮程閱.象增鎖優(yōu)化技盆術(shù)丘(Gioda巴andS裂a(bǔ)kural因1987;園Ouand曠Tang治1994;Z蝕entar抓etal.回2001;C格alvell裕oand向Finno別2004獵)功提出了一個可織供選擇的特定吐設(shè)計方法來解綠決反演問題和晴實(shí)例的學(xué)勢習(xí)扯.去在一個給定的典數(shù)值模型竄中兼,業(yè)不知道用怎樣侮的材料本構(gòu)模區(qū)型的特性來評覽系統(tǒng)地調(diào)整數(shù)匙值模型估和觀越察反映之間錯副誤的最小歪值掏.要盡管優(yōu)化技術(shù)煉有如下重要的荷弱筍點(diǎn)漆,拆但她是現(xiàn)場測巨量的一種重要焦的校準(zhǔn)模型工唱具載.(1友)死這種技術(shù)不能滔克服在選擇的鑼材料本構(gòu)所固岡有的缺托陷線,梨比如不能捕捉俊到代表基坑周潮遍變形分布的攪關(guān)鍵的非線性瘋小應(yīng)抹變象.(2蒙)充幾個材料模型庸的給定也可能語導(dǎo)致相同的變?nèi)招晤A(yù)蓬測丟,睛這樣會引起結(jié)忌果的不唯剛一特.訴駐館目前模型方法咸不能一直從通吃過現(xiàn)場觀察中削得到豐富的土各體應(yīng)炮力躍-唉應(yīng)變數(shù)據(jù)中完資全收壇益字,怎這樣會引起限臘制數(shù)值模型和斧觀察法的結(jié)口合浩.崗3院充生物學(xué)啟示下塘的本構(gòu)模型：液栗浩本構(gòu)關(guān)系領(lǐng)域撒中的人工神經(jīng)膊網(wǎng)餓絡(luò)停(ANN鏟)礦理歌論頁,錯已經(jīng)超越了傳麻統(tǒng)的彈塑性理先論根.Ghalb項ou勾s捕和他的團(tuán)彼隊吳(氏Ghabou毛ssi.et鉆al.199臨1;Ghab掉oussi盯andSi萄darta胸1997維)歡提出略了疲AN幣N銳能夠描述包括級土體在內(nèi)的材射料本構(gòu)反寸應(yīng)乳,閘并牧且方AN固N(yùn)室材料模型已經(jīng)腹用于描述地震螞作用期間的周腦期特剖征保(Wu19禾91;Zha翼ng199社6).AN香N鬧能夠成為眾多多計算機(jī)應(yīng)用軟趁件一種主要是橫受生物學(xué)的計扶算機(jī)應(yīng)用和自漲然問題的解放擇方法而產(chǎn)生擇的于.揉也包括得宜于術(shù)其他的計算機(jī)稠軟件如遺傳算銹法和模糊邏輯稱法獅.側(cè)這種計算機(jī)應(yīng)涉用軟件不同于通傳統(tǒng)計算機(jī)硬參件應(yīng)轉(zhuǎn)用允,辜因?yàn)樗鼈兡苋桃r受信息的不精傲確贏,焦不確定和不完地整勺,趕所以這些方法菊已經(jīng)成為信息炒的學(xué)習(xí)和演化渣的可用方叨法餅.勿199蒸8紫年律,Ghalb仿ou滅s丹和貝Sidart泰a苗提出自適應(yīng)神港經(jīng)網(wǎng)絡(luò)贏群稀(NANN駁)俊結(jié)構(gòu)來描述土間體本構(gòu)特勺征蕉.閘如銹圖欄2嚴(yán)所示斥的棕NAN綿N厭法稻.餅這是一種標(biāo)準(zhǔn)瞎的多層次修改咱的前饋神經(jīng)網(wǎng)沫絡(luò)示,錢也叫反演神經(jīng)舒網(wǎng)蹲絡(luò)辭.全這種網(wǎng)絡(luò)有許邁多內(nèi)在相互聯(lián)雄系的部分組耐成兔,裂一般認(rèn)為是人甚工神怨經(jīng)順.匯這種人工神經(jīng)范排列在每一抵層粉,兵而凡且絨NAN之N租共有四層人工蛛神經(jīng)組牽成生,睛包括輸入林層險,測輸出拒層溉,置兩層隱含族層師.蹦輸入層包括當(dāng)瓶前壓力情康況旱,勿應(yīng)變變化情況島和其他各種重運(yùn)要的且易變的問土體非線性路膠徑特刮征敲.售圍這些易變情況曉有前一輸入層熱的應(yīng)力和應(yīng)變牙組成。輸出層臉輸出更新過的輩應(yīng)力。兩個隱呼含層分布了許貞多能逐步增加馳適合土體結(jié)構(gòu)黨的初始節(jié)牽點(diǎn)猜(擴(kuò)人工神攻經(jīng)憐)蠢。兼NANN鄉(xiāng)是由模量組成休，并且每一個彼模量都是多層材次的前饋神經(jīng)淋網(wǎng)絡(luò)組成。高晨層次的應(yīng)力和碧應(yīng)變模量只有具一個與之有聯(lián)例系的且能消除公前一狀態(tài)多數(shù)佳有影響的應(yīng)力輔和應(yīng)變情況的墳次級模量。運(yùn)NANN近可以從獲得的尋應(yīng)力技-四應(yīng)變數(shù)據(jù)中學(xué)惜習(xí)土體特征。眉如果有充分的次可得到的相關(guān)杏數(shù)據(jù)，攀NANN估訓(xùn)練能為新載慰入的實(shí)例的材籌料性質(zhì)做出概檢括。娃NANN失材料模型的實(shí)秩施是預(yù)測可用匆的一系列訓(xùn)練瓶應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)撇據(jù)。然而，炒NANN竄材料模型的實(shí)戀施超出了這些掃范圍，一般是敲不可用的。期直望頃NANN亞提供她所超出撫他所學(xué)習(xí)范圍稻的形態(tài)是不切棉實(shí)際的。通過傾使用傳統(tǒng)彈性尼理論對可利用代數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，災(zāi)可能超出了刃NANN堡的執(zhí)行。這將旋導(dǎo)致奉NANN巴和彈塑性本構(gòu)碧關(guān)系的混亂。是NANN級需要豐富的應(yīng)睜力迅-綠應(yīng)變數(shù)據(jù)接點(diǎn)扔來正確的學(xué)習(xí)禽想要的土體特分征。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)艱學(xué)習(xí)能使把NANN拳成為解決那些微復(fù)雜的和超出紐傳統(tǒng)計算機(jī)應(yīng)潑用能力方法的致一種新方法。輝如果能提取深伴開挖工程周遍澇復(fù)雜剪切破壞合所產(chǎn)生的豐富刃的應(yīng)力趕-牽應(yīng)變土體反映留，將能夠?yàn)榛鶅S于本夠模型的徹NN云提供所需要的侮訓(xùn)練數(shù)據(jù)。爛4舌橡深基坑的開挖萬的自學(xué)習(xí)模擬凝：盾壤魯199催8塵年競,Ghabo且ussie忠t.a脂l燥提出了自動更茫新運(yùn)算法則來繭提取材料本構(gòu)堤特征所用到的今變形測量邊界京線垮.廟.虹這種自動更新贈運(yùn)算法則已經(jīng)澆用于從不同種溝類的材料試驗(yàn)省中提取材料特愈性歌(Ghabo抬ussie揀tal.1艙998;Si裁darta草andGh童abouss拼i1998奇;Shin閣andPa勿nde20與0;Pand哥eand面Shin2缸002)康,貸這些試驗(yàn)包括扮端承摩擦的室廣內(nèi)土工實(shí)破驗(yàn)蹲,姓并且認(rèn)為是一劇種自學(xué)習(xí)理術(shù)論低(Shin練andPa萍nde20縫00).20鳳0衣3誕年償Hashas胖heta桐l溝.佩已經(jīng)在由于支跟撐開挖中從對軌地表沉降和墻訴體橫向變形的供觀測拋中擦,錫托而證實(shí)了這種割方法提取材料驅(qū)本構(gòu)模型是可猴行西的陸.燭憂榆自學(xué)習(xí)模尾擬柏(SelfS萄im捐)醋是一種對解決艘眾多工程問題役的自動更新運(yùn)晝算法的補(bǔ)充和柳擴(kuò)展的軟件分童析框葡架念.(Self乳Sim丹)寫框架在深開挖先問題中的應(yīng)用找如在話圖滾3壺中所潤示毅.歲在典型的基坑錘開挖問題嗎中縮,猴開挖的每一步股都要測量墻體扁變形和地表沉賭降，而且還需遺要知道相應(yīng)的晴開挖深度和墻鼠體橫向支撐趕扛件的形飽式槳.勝變形測量和知愁道相應(yīng)的開挖蜜步驟被認(rèn)為是必現(xiàn)場觀察法的己補(bǔ)注充盜.收一個基坑問題現(xiàn)的數(shù)值模型必鄙須能正確的描軌述出這兩中形席式的現(xiàn)場觀察俱，但也要能夠遵模擬施工工序痰。斥N趙N色是基于的本構(gòu)避模型用于模擬營土體反白應(yīng)奸.相由于起始土體醬特性是不知道丙的辛,靠而設(shè)且藝N瓜N秀模型先期訓(xùn)練聞的線性彈性反控應(yīng)的應(yīng)彩力吉-穴應(yīng)變數(shù)據(jù)也超狠過了有限元法礦的應(yīng)變范圍，窯因此可以附加病一些有用的土害體特性資料，呈比如室內(nèi)測試目資料來用于這賊些起始階段的溉訓(xùn)慈練諒.艱在彈(SelfS痛im晶)勒的辜2a礦步驟宴中宇,連在有限元分析跳用到的現(xiàn)湊行執(zhí)N掃N崗?fù)馏w模量是深泛開挖階段所擾敞動的土體的施袍工和支撐設(shè)備萍的模擬。有限字元分析除通過挽土體估算應(yīng)力鐮和應(yīng)變外，另禁外還有基于均托衡考慮的墻體瓣變形和地表沉奇降。最可能的顛是估算的變形己將于測量的變侵形不香符合商。賣SelfSi逆m具規(guī)定，因?yàn)橥羷◇w的運(yùn)動，由施于均衡考慮和麥?zhǔn)褂煤线m的應(yīng)項力邊界線，通禍過土體估算的喜現(xiàn)場應(yīng)力應(yīng)于乏土體現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)奏的實(shí)際應(yīng)力相盒接近符合。由盡于計算與所測稅的變形之間存杠在差異，計算屆的應(yīng)變與實(shí)際代應(yīng)變是很難接評近的。候儉袍在蛇SelfSi綿m填學(xué)習(xí)陪的絞2漢b補(bǔ)階段，用相同如的有限元分析浸在同許一陶N遍N墾土體應(yīng)用，并半將墻體橫向偏消斜和地表沉降息強(qiáng)加的認(rèn)為是墾額外的變形邊廢界條件。這土影體反應(yīng)不同于則當(dāng)時深開挖階僵段土體反應(yīng)汁。味SelfSi圍m因規(guī)定，由于相買互制約和使用櫻高精度的變形記邊界線，現(xiàn)場姐計算的應(yīng)力應(yīng)液該與現(xiàn)場實(shí)際抵測試的應(yīng)力接餓近，但是由于雁計算與實(shí)際應(yīng)共力邊界線之間墨存在差異，計裹算的應(yīng)力很難構(gòu)與實(shí)際的應(yīng)力灘相符合。熄礙折從步驟孫2a件階段中的應(yīng)力衣和場2歇b績階段中的應(yīng)變圓組成與土體本卵構(gòu)反應(yīng)相接近邪的一對應(yīng)槳力礎(chǔ)-慌應(yīng)變，并且用桃于反復(fù)訓(xùn)公練能N泉N杠土體模型。并拒且把整個肅第淚2藏階段的發(fā)分析點(diǎn)方法和隨后莊的巨N借N射模型訓(xùn)練都稱炒作全為成SelfSi減m飛循環(huán)學(xué)饒習(xí)刃,衛(wèi)除此之野外監(jiān),瓦整個步貞驟組2彎的分析方法被抬反復(fù)的用于更跌新陵N柳N則土體模尿型獅,暫而且這些新的蠅應(yīng)擇力煩-盤應(yīng)變數(shù)據(jù)也被革用于反復(fù)訓(xùn)稠練李N濱N隆土體模批型希.阻當(dāng)島2a辣步驟中提供了可正確的變形數(shù)稅據(jù)白時添,達(dá)且叢于愧2監(jiān)b普的分析提供相罩似的結(jié)果旗時鑒,快這些結(jié)果將都搶全部集中成一季個結(jié)旗果里.稠每個施工階段僚都要進(jìn)行幾次桑的饑SelfSi遠(yuǎn)m穿循環(huán)學(xué)記習(xí)利,竹并且對所有可尼用的施工階段穿要有順序的進(jìn)迅行槐SelfSi豐m圖循環(huán)學(xué)膚習(xí)俱.已這樣會產(chǎn)生單仇一飾的廟SelfSi羊m珍學(xué)習(xí)經(jīng)殘歷天.SelfS津i講m湖學(xué)習(xí)經(jīng)歷一直懸會重復(fù)毛著奇,拾直到變形的計醉算值與測量值軋相匹配時才會溝停剝止寬.險在結(jié)果集中生后塌,哪一般還要進(jìn)行死一或兩次的附抽加的循環(huán)學(xué)潔習(xí)阿,俯因?yàn)閭?cè)面變形釣的微小變化也古許會增加獲得趁的應(yīng)撿力擇-統(tǒng)應(yīng)變特征，所筒以在選鼠擇押SelfSi創(chuàng)m柴循環(huán)學(xué)習(xí)的循柜環(huán)次數(shù)時要細(xì)浩心訴.夜在初次沒有學(xué)殊習(xí)經(jīng)歷的情況飼下允許本構(gòu)模星型學(xué)習(xí)整個變涼化范圍內(nèi)的應(yīng)疏力筋-芳應(yīng)變反應(yīng)代時壓,稿最撤好恭SelfSi搞m床循環(huán)學(xué)習(xí)次數(shù)笨要旺少互.喉這樣將防能止渴N樣N孟本構(gòu)模型早期犯出現(xiàn)過多的訓(xùn)急練的問霞題懷(越Reeda阿ndMar質(zhì)ks199喉9).肚N設(shè)N劃本夠模型可以漁被用于分析其諷他種類的有類招似地表情況的勢基坑或者如拖圖亡3掀第棉3惱步驟所說明的勵最近的新開挖烘階段的基壩坑浪.袍在推SelfSi咸m歉學(xué)習(xí)期賢間豎,朱發(fā)達(dá)桶的宴N弊N縱土體模型對應(yīng)青力胞-貼應(yīng)變水平的預(yù)憲測能力受到限提制角.衛(wèi)但是可以通過肆以下幾點(diǎn)進(jìn)行牲擴(kuò)惜展旅:(1絞)賴用其他有用的烈基坑開挖歷史念實(shí)例進(jìn)行額外蜘的妄SelfSi駐m悟?qū)W蠅習(xí)洞.(2嘉)孝使用額外的室乎內(nèi)測試數(shù)蠟據(jù)篩,(3紅)序使用超吉出授SelfSi躲m股所學(xué)習(xí)的應(yīng)力逮應(yīng)變水平的傳講統(tǒng)本構(gòu)模歌型眼.砍芽幅包括深基坑工扇程在內(nèi)的巖土屢工程中都建棒議租SelfSi遲m絹框架芒與紋N孩N圓土體本構(gòu)模型傾相結(jié)合的方法去是明顯不同于湊平常使用的神桃經(jīng)網(wǎng)夏絡(luò)資(e.g.,脖Goh19嚷96;Kie晶fa199脊8;Jan隔etal.構(gòu)2002)扛,木并剝且腐NN楚s慶通常用于作為冷簡單的接近用艙途或者進(jìn)行類扭似于回歸分析拔的任耳務(wù)萬.察在沉SelfSi住m源中緞,族當(dāng)附加的觀察端資料有用亡時頃,N勁N根土體模型可以雷不斷的進(jìn)威化稿.湯在弓Marula隸nda(20蠟05植)腎中也可以找到鋒更多的關(guān)圓于百SelfSi仍m獨(dú)法的細(xì)吸節(jié)憐.SelfS允i垃m源框架有控制模摘量和三個次級纖模量組熔成論,語其中這三個次葡級模量浪是吸:(1需)恐當(dāng)前用糠于涂ABAQUS熊(Hibbi財tt200去1衣)申的有限元分析飲模量否；峰(2)N閣N奪訓(xùn)練模量施；書(3收)峽從有限元法分撲析和管理應(yīng)酷力兇-超應(yīng)變數(shù)據(jù)中獲玩取的支撐結(jié)構(gòu)賺模被量懷.繪在流ABAQUS乏(2005突)束中陜,N俯N趣材料模型被作引為使用者的材陸料模學(xué)型大(UMAT)付,婦并且它稼在勇ABAQU榜S脫中執(zhí)行兩大功鞠能鞭:(1忙)眨確定當(dāng)前應(yīng)力幕及相應(yīng)的應(yīng)擦力康-朝應(yīng)變狀況和應(yīng)買變增飲量瓜,(2膨)罩它為本構(gòu)關(guān)系炎推測出剛性材悟料矩牙正蕩,歷并且族被嚼Hashas土heta護(hù)i.(200致4嶄)鉛提出且用于解所答全球均衡方從程豪式身.處5勺盜自學(xué)習(xí)模擬應(yīng)踐用于深基坑開爽挖的模擬：幼袋助在深開挖的模孩擬歷史先列中造，自學(xué)習(xí)模擬像的實(shí)施已經(jīng)得老到證實(shí)。憑借槍用境MIT-E表3邁有效應(yīng)力土體煤模型暮（稻Hashas趨h199悉2目）和相應(yīng)的波替斯頓藍(lán)色黏土兆（逆BB紗C曲）的特性伏，挎通過使用的雙巷孔隙水壓力的盜有效應(yīng)力支撐普開挖的有限元吐模型來觀察現(xiàn)憲場綜合產(chǎn)生墻衫體橫向偏斜和心地表沉降。睛觀MIT-E貼3晉模型殿（鮮Whittl層eand苗Kavava泥das19反9陶4飲）模擬了土體曠的重要特征，引包括各向異性留的應(yīng)米力丹-額應(yīng)石變俱-雪強(qiáng)度關(guān)系、非尺線性小應(yīng)變和島反向加載滯后昌反應(yīng)。利用綜爽合引起的現(xiàn)場射測量是因?yàn)橥岭s體先前知道的魂，選取的神經(jīng)翠網(wǎng)絡(luò)基于的本譯構(gòu)模型能夠在全基本組成上可勺以直接與知道湯的土體特性進(jìn)給行比較階。炸級有限元法的更逃多細(xì)節(jié)剪能館Marula妨nda(2埋005),H健ashash成andW紀(jì)hittle拋(1996)撈andH呈ashash度(1992敗)過中找到。如叨圖倒4閉所示的深基坑薦開挖的形狀和抖支撐條件，分魯析考慮，深開濁挖的半寬度她，旅w=池20m左,鑒集中粉隔擋墻厚度肅0.9m判支撐，模型認(rèn)垃為是彈性材料冷，擋墻的長幅度披L=檢40m灘。側(cè)面土體包柄括深層越的靈K貸0荷正常固結(jié)黏土手（范），并且假設(shè)仍墻體設(shè)備并不料影響周圍土體賊（即墻體嘴是椅“勞聞理想的接觸面笨”耐望）和黏土所有騾剪切強(qiáng)度能夠農(nóng)沿著土罩體吉-壁墻體接觸面運(yùn)枯動。土體開挖持和支撐設(shè)備是區(qū)在不排水條件政下進(jìn)行的，因陽此孔隙水壓力源也是在不排水地剪和沒有任何翠條件變化中發(fā)夫生改變。掩基坑被平均垂桃直間距為主2.5m組的剛性內(nèi)部支畢撐。這些支撐柏設(shè)備被認(rèn)為是貞完全被動支撐礙系統(tǒng)的理想條關(guān)件。開挖工序均包括：開始不類支撐黃2.5m畢深的懸臂梁階澆段，隨后在地楚表面高度安裝優(yōu)頂部支撐。次頑后，在支撐最號低水平下開挖識2.5m誠增量，在當(dāng)前杜高度級別安裝盒十字交叉支撐狠。現(xiàn)場觀察和遠(yuǎn)測量從除知道破的施工工序外讓，還有豎向地愁表沉降和墻體迅橫向變形的模廣擬。這些信息臥資料挖在伸SelfSi勸m籮學(xué)習(xí)中應(yīng)用。立柴6腫冠深開挖總體反乏應(yīng)的學(xué)習(xí)：嗓SelfSi溉m物是學(xué)習(xí)早地表海沉降和墻體橫朵向變形的綜合你測量下進(jìn)行的尼，如喂圖割.梨5滿所示。在任何冒學(xué)習(xí)之前，起隨始的土體本構(gòu)喜模型要有如找圖善2庫。所示的人工彎神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本蕉模量來描述小磁應(yīng)變變化范圍貴在百0.1逝%骨之內(nèi)的線性彈撇性反盟應(yīng)關(guān).仍如魄圖訓(xùn).任5遵（降a方）和吃圖偉.蒼6廊（例a惑）中所示的墻起體側(cè)向變形和棉地表沉降的計住算值的比較優(yōu)袋先吳于鞠SelfSi膚m樂的任何學(xué)習(xí)。顛雖然使用神經(jīng)狐網(wǎng)絡(luò)基本本構(gòu)男模型分析墻體多側(cè)向變形，很許大程度上估計秧過低，但他給膚了一個相當(dāng)合木理的變形形狀蹦。購多數(shù)的邪SelfSi皇m悉循環(huán)學(xué)習(xí)是在毫每一次基坑開嚇挖階段進(jìn)行的利。圖著5幼和圖私6堂就正式了在第蠟一次開挖階段遮的芒SelfSi岔m按學(xué)習(xí)過程。圖古.5震（訴b往）和圖騾.6育（標(biāo)b藍(lán)）就說明了第惰一次施工階段酒，在從量測的勁變形中學(xué)習(xí)之機(jī)后，變形計算劣值的增加，并隨且這些分析好平要用于剩下的狠開挖階段的變摘形預(yù)測。剩下膊階段的預(yù)測還砌是對觀察反應(yīng)劃的估計過低，之表明需要更多聲的學(xué)習(xí)來獲取池土體特征資料英，從而正確的懂預(yù)測變形。這收些強(qiáng)調(diào)在使用環(huán)選取的材料模孤型時需要細(xì)心樹。但是一般不秋建議唯用鹽N至N育材料模型分析曠超出模型學(xué)習(xí)勤范圍之外的應(yīng)燦力和應(yīng)變。奴在所有的施工需階段都學(xué)習(xí)之華后，墻體的橫盟向變形和地表沫沉降的計算值疲與測量值非常傍的相似，并且稍在變形的學(xué)習(xí)翼中，額外躁的板SelfSi齡m匪學(xué)習(xí)并不能使竹結(jié)果值有明顯更的增加，不管岡怎樣，所有的俗變形值幾乎都痰是一樣的悅7中表土體特征的評明估縱菌SelfSi劫m排能夠獲得豐富擦的關(guān)于土體特磨性的資求料竭,鍵并且用來進(jìn)行蝶測量整個基坑驢開挖的反覺應(yīng)蘋.憤神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)土體后模型能夠從線追性彈性的土體框反應(yīng)中進(jìn)行完春善碗[沈如尤圖岔5(a辣)趕和修圖永6(a)],彈,疏比如它能夠?qū)W帆習(xí)相關(guān)土體的孔特肥性順,哄包括非線性的槳小應(yīng)變和如驕圖遣7膀所示的計算必娃要的沉降情鳳況帝.竊利用深開挖模隸擬可以比較獲文得的糾和絨"缸實(shí)際婚的隸"秋土體特養(yǎng)性常.蛛崇垂圖拘8感描述的切割模膊量游,測圖中插的絲,庫隨偷著鐵N亡N魯土體模型亡和偵MIT-E款3招模型及相應(yīng)的靠不排水平面壓助縮實(shí)驗(yàn)?zāi)M的奔剪切應(yīng)傅變共敬而發(fā)生變敵化攻.慶這種土體模型細(xì)能夠米為腐SelfSi陸m盒訓(xùn)練所需的包崇括妹MIT-E薄3值公式和沉降顯流示的非線性小季應(yīng)變進(jìn)行很好萬的描分述弦.大裹肌這所選取府的除N雄N朋土體模型反應(yīng)伏是在單元水平宮上對基坑內(nèi)壤的治A鉤點(diǎn)和土體毛內(nèi)斃B誤點(diǎn)的材料特性屬進(jìn)行了比較。際圖弱9艙和拾圖陶1殿0晉為所選擇的土貢體單元，終在寄(第,酸和流，侵)舟平面的規(guī)格化簽、平面性、有她效應(yīng)力路徑進(jìn)霞行了比較。這還些平面都是他有韻Hashas董h(huán)(1992佩)檔通路過腫SelfSi耗m斑學(xué)習(xí)不同階段幣而提出的。所何獲取的土體特聽性除用于估算梁整個基坑開挖虎的變形之外，捎還增狠了腎8所次學(xué)習(xí)經(jīng)歷，家如斷圖吳9天和擊圖旨1魄0使所示。附加伴的扁SelfSi寧m績經(jīng)歷僅用于墻藥體橫向偏斜和婆地表沉降，但沒不會增加應(yīng)力賣路徑的計算，源這似乎限制了學(xué)從一系列的測筋量中獲取材料云特性資料。然大而匯SelfSi怕m吃已經(jīng)啊從辛9賄次經(jīng)歷中獲得理相關(guān)用于變形失的整體測量的充相關(guān)材料特性奸，并且進(jìn)一步鉗的管SelfSi喪m增學(xué)習(xí)，是比較刪遲鈍的，而且惡變形的測量值驟和計算值相對紗的也沒有什么原不同。因此也育導(dǎo)致土體特性哥沒有更深次的糕改變。瞎墊辭現(xiàn)場使用附加篩的儀器也許有樣用的，在這些容模擬的深基坑宮中假設(shè)孔隙水泰壓力計安裝在加墻后面貌1窮3貼米機(jī)處，并且附加霞的孔隙水壓力酷測量將在隨后滾的用于進(jìn)一步浙提升獲得整體介反見映婦SelfSi鼻m灑中進(jìn)行分析。倆如稼圖創(chuàng)1眨1甜所示，在有限撞元分析中，知旅道的孔隙水壓神力值放在自由欠單元孔隙水壓星力節(jié)睜點(diǎn)墨/終強(qiáng)度上。在梨圖悅9闖和就圖蠻1修0牙中所示，這紹反應(yīng)有了輕微榨的增長，這些勺孔隙水壓力測污量為學(xué)習(xí)孔隙便水壓力剪切效柿果提供了一些敢額外的信息。閉扮糞分析證按明遇SelfSi隱m測能夠選取充分森的和合適的信暫息來對土體反譯應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場精頭確的測量，分慎析也說明在所詳學(xué)習(xí)的土體和欠現(xiàn)場儀器的布己置之間有重要元的聯(lián)系。持續(xù)深不斷的研究，毯探尋這些重要呢連接和為提高膚現(xiàn)場儀器設(shè)備扣的設(shè)計的潛力嗽實(shí)際用途將會緩最大化的獲取焰信息。烏8泄且結(jié)合了實(shí)例和駐數(shù)值模型的自托學(xué)習(xí)模擬：寨滲在大多數(shù)的城鴿市里，基坑工進(jìn)程施工的歷史職實(shí)例被工程師孝們認(rèn)為是有用希的或者是部分幕有用的，并且陪作為將來基坑播的建議和預(yù)測乞的實(shí)例拌。刮SelfSi醒m悄主要優(yōu)勢是能列夠抓住高精度梅的數(shù)值模型信炕息，出于這一忘點(diǎn)，一個可行醉的情況就是模蠢擬解蓋釋貍SelfSi士m膽是怎樣結(jié)合實(shí)燭例的。在一個地假象的市區(qū)有這三種不同情況鑄的模擬實(shí)例，愚并且這地方的縣地層結(jié)構(gòu)相似要，但也不完全撫是一樣的。如勝圖助1省2穴所示，實(shí)來例議1舉是樁錨支護(hù)的役基坑，實(shí)鍬例對2些是地下連續(xù)墻印支護(hù)的基坑，壺實(shí)烏例業(yè)3昂是板樁支護(hù)的催基坑。嫁亡趟表層土的結(jié)構(gòu)防中，假設(shè)三個診歷史實(shí)例有少茶許的不同（不簽同的超固結(jié)比邪）和地層厚度龜。假設(shè)認(rèn)為三筑了實(shí)例的表層額黏土都存在扁5m野厚的超固結(jié)黏每土，且每一層玩下都有厚度不舞同的軟黏土層迫，在軟黏土層停以下，都存在叢相同特性的冰古積層地層，在炒冰積層以下都霉分布了基巖。業(yè)而且假設(shè)所選田取的基坑開挖齊的每一個實(shí)例華都發(fā)展形成了俱墻體的測向偏護(hù)斜和地表的沉筆降。杰對于假設(shè)的地畏層結(jié)構(gòu)中，深冤開挖中，軟黏精土需要控制變敢形，而且工程諸師們關(guān)注最多避的就是限制軟箭黏土層的特性題。從三個實(shí)例旗中選取軟黏土診層的變形數(shù)據(jù)芽并且用蔑于秀SelfSi毅m馬框架的學(xué)習(xí)。晉所有其他土層斗的土性假設(shè)都獎完好的限定，旱沒有變形的發(fā)諸生，并且實(shí)例貓中產(chǎn)生的傳統(tǒng)貧的材料模型也蜓用愁于況SelfSi層m箭的學(xué)習(xí)。高起初瘡，物SelfSi和m店用售N昏N處土體模型前期骨訓(xùn)練來描述應(yīng)叛變變化范圍器在亮0.1遭%洋以下的線性彈貨性特性貸。備SelfSi墻m西學(xué)習(xí)在實(shí)蔬例閥1席的測量中進(jìn)行辨，選取的應(yīng)趟力辦-及應(yīng)變數(shù)據(jù)并且灘保存術(shù)。津SelfSi脆m旬學(xué)習(xí)用實(shí)吧例材2慕測量中進(jìn)行，歷保存實(shí)面例顧1橋和舉2壺的應(yīng)慌力牌-揪應(yīng)變數(shù)據(jù)并結(jié)赴合今SelfSi示m死學(xué)習(xí)實(shí)燃例礙3全。共圖帥13-1量5膠是在學(xué)習(xí)了三唯個實(shí)例后，分陸別比較了基坑襯土體的反應(yīng)和晨軟黏土層的變裕形學(xué)習(xí)，估計烘選取畝的籠N嚼N種材料模型，變禾形的估算值和匆測量值非常的農(nóng)相似。可以看腦出擠SelfSi像m證能夠通過軟黏頁土層中獲取豐厚富的信息來觀饑察基坑工程的下施工。端柔一個新的基坑葛如古圖章1廚2疲，在假象的市討區(qū)環(huán)境中，表賺層黏土被除掉片，并且軟黏土調(diào)層延伸到地表粒?；訉挻?0m獻(xiàn),農(nóng)40m抓深的地下連續(xù)辦墻支護(hù)，支護(hù)肯的間距為如2.5m序.絡(luò)新實(shí)例的特征點(diǎn)如難圖發(fā)1橡2逝和估表溉1幕所示的進(jìn)一步巨描述。對于沒忍有施工資料信急息的新基坑，摸情靜況交A槳預(yù)測的墻體橫輩向變形和地表核沉降是優(yōu)先可沫用的。在數(shù)值羽分析中應(yīng)巡用內(nèi)N膽N克材料模型來選獅取實(shí)云例減1-剖3秧，并應(yīng)用于新而基坑的地表變工形預(yù)測。后來閣，在玩圖獨(dú)1塑6加中，從施工模許擬和比較預(yù)測撈中進(jìn)行浪“邁測量贏”強(qiáng)，這些模擬測師量沒有使用線在龜SelfSi慶m款的學(xué)習(xí)過程島和追N銷N虎土體模型的發(fā)書展。盡管新基盟坑的形狀與實(shí)饒例中的有很大悲的不同，但是查證明顯示很可真能從先前的實(shí)碗例或前期的新堆的基坑工程施錢工預(yù)測中學(xué)到移很多信息資料噸，而且預(yù)測值掩非常的接近與于測量值。咸在恥SelfSi蘿m借框架中，選取閉的土體特性的捷基本上都有如持此成功的預(yù)測塵。。融表攻2喘.悅模型模擬土層贏特征第層膝號波喬窩蝕叮土的類珠型配聯(lián)圈粒券礎(chǔ)本構(gòu)模型寨1出紅析烘硬黏土華疑辦納M港IT-E承3緞，帳OCR=4蕩2魚共線明軟黏土羞再靜此MIT烈-E傅3殿（巾OCR=1.虎3-1.尋4野）胞3爐謊駕陶冰積土嘴歉更癥已線性彈性渴，攝E=2申1誼，縫090T/m族2竭4罩星辜袋基巖奮撿侍致吧線性彈性溫，華E=7躲0蒙，遞300T/m諸2損類注火：土籮SelfSi星m毛被用于選取嬌層夜2石的材料本構(gòu)特乓性。所有其他貪層的本構(gòu)反應(yīng)葛假設(shè)都是