基于深基坑施工的概率有限元基准模型参数修正

摘要

针对深基坑在不同施工阶段支护结构的材料参数、连接刚度及边界条件等均随着施工进度的变化而发生改变，导致采用传统确定性的有限元建模参数方法效率低、速度慢、难收敛的问题，提出了利用概率有限元进行参数修正的基准模型概念，即建立了表征地铁深基坑在不同施工阶段物理参数变化规律的有限元模型。首先，针对深基坑不同施工阶段存在“深度效应”最大水平位移的区域，采用高斯混合模型将围护墙最大水平位移分为不同的簇，并提取均值和方差。然后，建立ANSYS有限元深基坑模型，对深基坑的内支撑和围护墙参数进行有限元修正。最后，在随机有限元修正过程中，利用Kriging预测模型代替解析有限元得到聚类分析的深基坑有限元模型的概率基线。结果表明：基准模型进行参数修正后计算速率和精度得到明显提高，可以为后续数值模拟提供理论基础。

关键词

岩土工程 / 深基坑 / 有限元 / 围护墙 / 水平位移 / 参数修正

基金资助

国家重点研发计划项目（2021YFB2600604,2021YFB2600600）; 吉林省交通运输科技厅项目（2021-1-1）;吉林省交通运输科技厅项目（2024-1-10）; 黑龙江交通运输厅重点项目（2022-1,2022-2）; 吉林省科技发展计划项目（20230402048GH）; 吉林省住房和城乡建设厅“2023年度省级建设科学技术计划项目”（2023-1-1）