文章编号：1000-7598(2012)06-1889-07高堆石坝瞬变■流变参数三维全过程联合反演方法及变形预测马冈「2,常晓林1，2,周伟1叫花俊杰1,2(1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉430072；2.武汉大学水工岩石力学教疗部重点实验室，武汉430072)摘要：利用反演分析得到的参数进行高面板坝的应力、变形分析來预测长期变形。由丁•堆石坝的施工过程和变形机制比较复杂，很难将瞬时变形和流变变形分开，凶此，有必要对静力本构模型参数利流变模型参数进行综合反演。利用实测位移资料，以对堆石坝变形较敏感的静力本构模型和流变模型参数为待反演参数，采川基于粒子迁徙的粒子群算法和径向基函数神经网络构建参数反演平台，该方法克服了粒子群算法易附入局部授优和早熟收敛的缺点，采用经过训练的神经网络來描述模型参数和位移Z间的映射关系，节省了参数反演的计算时间。对水布规高面板坝的反演结果表明，基于反演参数的沉降计算值与实测值吻合得很好，坝体变形在合理范围以内并趋于稳定。关键词：堆石坝；参数反演；变形预测；改进粒群算法；RBF神经网络；双屈服面模熨中图分类号：TV641.4文献标识码：AIntegratedinversionofinstantaneousandrheologicalparametersanddeformationpredictionofhighrockfilldamMAGang1'2,CHANGXiao-lin1,2,ZHOUW&HUAJun-jic12(1.StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity.Wuhan430072,China;2.KeyLaboratoryofRockMechanicsinHydraulicStructuralEngineeringofMinistryofEducation.WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Inversionparametersareusedtocalculateandpredictlong-termdeformationofhighconcretefhcerockfilldam(CRFD).Sincetheconstructionprocessanddeformationmcchanismofrockfillarccomplex,itisdifficulttoseparatetheinstantancousdeformationandrheologicaldefonnation,andhenceitisnecessaiytocarryouttheintegratedinversionofstaticconstitutiveandrheologicalmodelparameters.Basedonthemeasureddisplacementdata,staticconstitutiveandrheologicalmodelparameterssensitivetothedeformationofrockfilldamarcselectedforinversion.Additionally,amodifiedparticleswarmoptimizationalgorithm(MPSO)basedonparticlemigrationandradialbasisfunctionneuralnetwork(RBF・ANN)areadopted.Whatismore,byusingthetrainedneuralnetworktodescribetherelationshipbetweenmodelparametersanddisplacements,shortscomputingtimeofparametricinversion.TheinversionresultofShuibuyaCRFDshowsthatthecalculatedscttlcmcntsagreewellwiththemeasureddata;anddamdeformationiswithinareasonablerangeandtendingtowardsstability.Keywords:rockfilldam;parameterinversion;deformationprediction;MPSO;RBF-ANN;double-yield-surfacemodel1引言堆石体的变形是长期而复朵的过程，其变形包括瞬时变形和随时间变化的流变变形，采用有限元等数值方法分析面板堆石坝的应力与变形已得到广泛运用。在面板堆石坝的应力与变形分析中，选用合理的堆石体本构模型以及准确的模型参数是整个分析的关键，堆石体的参数一般由室内或现场试验获得，然而受试验条件、缩尺效应的限制和堆石材料白身性质的离散性，使得测定的力学特性参数与实际值存在i定的差界，由此计算的堆石坝应力、变形与实测值差别较大，如室内流变试验一般儿个月就完成了，而坝体的后期变形往往持续数年。因此，有必要利用坝体实测位移资料対堆石体的参数进行反演分析，并进行堆石坝后期变形预测。以实测位移为基础的位移反分析方法已成为岩收稿日期:2010-12-10基金项日：国家自然科学杰出青年基金(No.50725931)：国家自然科学基金(No.50979082)。第一作者简介：马刚，男，1985年生，博士研究生，主要从事高坝结构数值仿真方而的研究工作。E-mail:magang630@163.com土工程学科的一个重要组成部分。以往，岩土工程中的反演方法常采用直接法，将参数反演问题转换成优化问题，文献［1］根据数朋已建十石坝的原型观测资料采用复合形法进...