数事载本与度用
算法分析
初探基于非参数回归的土层参数反演分析算法
陈艳香
(湖南科技学院,湖南永州425199)
摘要：土层参数对于岩土工程的设计和施工有着不容息视的影响，而受取样方式、试验条件等因素的影响，经现场试验获取的土层参数存在一定的离散性。针对这个问题,本文提出了一种基于非参数回归的土层参数反演分析算法,并结合相应的算例分析，对算法的可行性进行了验证。
关键词：非参数回归；土层参数；反演分析算法
中图分类号：TP301.6
文献标识码：A
新的发展时期，我国的岩土工程项目不断增加，从保证工程施工质量和运行安全的角度，应该做好土层参数的分析工作。但是，受大量不确定性因素的影响，经由现场试验获取的土层参数在结果上存在一定的离散性，面且即使对于类型相同的土体，如果施工工艺和施工方法不同，则相应的力学参数取值也必须有所不同。在这种情况下，应该做好对于土层参数的反演分析。
1反演分析算法 1.1算法原理
在非参数回归以及均勾试验的基础上，构建实际测量目标和土层参数之间的高效响应面，然后将实测值与计算值进行对比分析，选出与实测值的差异在一定范围内的计算值，将其所对应的土层参数数据组的范围看做是土层参数的近似值。从技术层面分析，主要是将约束条件设定为不同工况的同一实测目标，选出相应的容差，并将实测值与目标计算值进行逐一对照，从中选择出存在于容差范围内，与目标实际测量值较为接近的计算值，将其作为数据样本，样本范围就是目标实测值容差范围内的土层参数近似
1.2目标西数
假定实测目标为s，由函数y=f(x,，X,，"",x)来对目标s的内在参数x(i=1,2,*,m),则有f(x,,X,,"",x)=5。
在岩土工程实践中，依照相应的地质勘查资料以及技术人员的丰富经验，对照试验结果进行系统性的分析，能够得到相对宽松的土层参数上下边界，从而使得得到的结果具备实质性的物理意义，在实际操作中，就可以首先对x(i=1,2，"，m)的初始值范围进行明确。而从s本身的不确定性出发，实测目标并非一个准确的数值，而是一个相对牧户的区间，以=来表示容差，则存在
s≤f(xX,*,xw)≤s+6
利用Matab软件，逐步缩小容差，增加工况，对约束条件进行收紧操作，能够缩小反演得到的参数数据样本的范围。针对存在于范围内的所有数据样本进行分析，可以得到反分析参数的平均值局、标准差。和最小值a以及最大值b，从而确定参数取值范围的上下限，分别为minb，丝+al,maxa，-a。
1.3构建响应面
(1)均匀试验：均匀试验的主要目的，是在试验参数范围内均勾的散步试验样本，以获取更多的试验信息。一般情况该，均勾试验的收稿日期：201707-05
文章编号:1007-9416(2017)07-0151-02
次数与参数本身的水平数相等，在同样试验水平出的情况下，均句试验比正交试验需要的试验次数更少。假定试验的参数数量为m，则均试验的具体设计步骤为：首先，对每一个参数可能存在的取值范围进行明确；其次，将所有的参数全部等分为n个水平，存在
选定实测目标，设定容差6
+
第次工况参数初始范期M 均匀试验得到试验样本计算试验样本得列响应样本
+
增小客差
第州达工程
构造响应面
插值计算
N个参数样本得到目标计算值采用Malab自编程序，根据实测日标范围筛分得到参数范围M
白州最终工况） Y
土层参数范围[Bi,β] B-B: x
参数及演分析最终结巢
图1反演分析算法的基本流程
在M-范围内采用蒙特卡洛法检举N个参数样本
课题来源：湖南科技学院校级科研课题：基于DE算法的地铁隧道软土本构参数反演及断面形状优化研究,课题编号：2015XKY016。作者简介：陈艳香(1983一),女,汉,湖南永州人,硕士研究生，讲师,研究方向：结构优化。
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万方数据