[发明专利]一种考虑滑床岩体结构特征的桩顶位移非线性预测方法

权利要求书

1.一种考虑滑床岩体结构特征的桩顶位移非线性预测方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1、对三峡库区所有采用抗滑桩支护的滑坡进行勘察统计，选择典型滑坡建立概化地质模型；利用三维离散元数值模拟软件-3DEC建立所述概化地质模型的三维离散元数值模型；

S2、选取滑床岩体结构特征参数，包括有下述四个特征参数：岩层倾角α、岩层倾向与主滑方向夹角β、层厚比r、单组厚度d，其中r＝h_hard/h_soft，d＝h_hard+h_soft，h_hard为硬岩单层真厚度，h_soft为软岩单层真厚度；确定参数单桩荷载q；

将所述参数α、β、γ、d和q带入步骤S1建立的概化地质三维离散元数值模型中，并进一步开展数值仿真实验进行单因素敏感分析，确定参数α、β、γ、d和q对抗滑桩桩顶位移的影响程度及影响范围；其中，在进行单因素敏感分析时，为保证对滑坡进行全方位的勘测，所述参数α、β、γ、d和q，选取为M个水平；所述参数α、β、γ、d和q具体为：α＝[α₁,α₂...,α_M]、β＝[β₁,β₂...,β_M]、γ＝[γ₁,γ₂...,γ_M]、d＝[d₁,d₂...,d_M]和q＝[q₁,q₂...,q_M]，M0；

S3、根据步骤S2中分析得到的单因素敏感分析结果，选取对抗滑桩桩顶位移影响最大的n个水平；所述参数α、β、γ、d和q具体为：α＝[α₁,α₂...,α_n]、β＝[β₁,β₂...,β_n]、γ＝[γ₁,γ₂...,γ_n]、d＝[d₁,d₂...,d_n]和q＝[q₁,q₂...,q_n]；其中，Mn0；

S4、针对所述参数α、β、γ、d和q，基于步骤S3选取得到的对抗滑桩桩顶位移影响最大的n个水平，采用正交设计方法设计所述参数α、β、γ、d和q在内的N组实验；

S5、利用3DEC软件对步骤S4设计的N组实验开展数值仿真实验，监测并记录每一组实验方案下抗滑桩桩顶节点的位移值y_i；经过N组实验后，建立含有五个自变量α＝[α₁,α₂...,α_N]、β＝[β₁,β₂...,β_N]、γ＝[γ₁,γ₂...,γ_N]、d＝[d₁,d₂...,d_N]、q＝[q₁,q₂...,q_N]和一个目标变量y＝[y₁,y₂...,y_N]的数据库；其中i＝1,2...,N；

S6、将所述数据库中的每一项数据进行归一化处理；

S7、采用支持向量机机器学习算法，将步骤S6归一化处理后的数据作为输入变量，带入到支持向量回归公式，建立支持向量回归机模型；

S8、采用粒子群优化算法，对步骤S7建立的支持向量回归机模型进行优化，建立最优化的桩顶位移预测模型；

S9、针对一具体滑坡案例，确定参数α、β、γ、d和q；对当前步骤下确定的参数α、β、γ、d和q做归一化处理后，将其带入步骤S8中建立的桩顶位移预测模型，进一步得到桩顶位移归一化后的预测值，对所述桩顶位移归一化后的预测值做反归一化处理，得到的预测值即为实际的桩顶位移预测值。