[发明专利]一种岩体力学参数反分析方法

权利要求书

1.一种岩体力学参数反分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，确定坝区边坡岩体待反演的岩石力学参数，以均匀试验设计方法为基础构造训练样本的计算方案；

S2，采用有限差分软件FLAC3D对构造出的每个方案进行数值计算，获得每个方案对应的谷幅变形值，并将计算方案与对应的谷幅变形计算值构成SDCS-LSSVM算法的输入输出值；

S3，基于步骤S2得到的输入输出样本，利用改进布谷鸟算法ICA获得最小二乘支持向量机LSSVM的正则化参数γ以及高斯核参数σ，并通过对输入输出样本数据的学习，建立起岩石力学参数与谷幅变形值之间的非线性映射关系；

S4，使用布谷鸟算法不断迭代调用步骤S3建立的输入输出样本数据间的关系，求解目标函数的最优解，确定最优的力学参数组合；

所述步骤S1具体包括：

确定坝区边坡岩体待反演的岩石力学参数，根据坝区不同蓄水状态下库水位的实际条件，确定坝区两岸边坡岩体待反演岩石力学参数的取值范围，同时以均匀试验设计方法为基础构造训练样本的计算方案；

所述步骤S2还包括：

利用ICA-LSSVM算法来描述坝区两岸边坡岩石力学参数与谷幅变形值间存在的非线性关系，位移反分析表达式(3)为：

所述步骤S3还包括：

通过SDCS-LSSVM算法对样本数据进行学习，构造出岩石力学参数与谷幅变形计算位移值之间的非线性映射关系，表达式为：

式中x代表谷幅变形实际监测值；y代表待反演的岩石力学参数；式中共构造n个学习样本，第i个样本表示为x_i；K(x,x_i)代表核函数。

2.根据权利要求1所述的岩体力学参数反分析方法，其特征在于，所述步骤S3中的最小二乘支持向量机LSSVM表达式为：

公式(1)中的核函数K(x,x_i)为径向基核函数RBF核函数，表达式为：

其中σ²为RBF调整参数，LSSVM算法的控制参数主要是正则化参数γ以及高斯核函数参数σ。

3.根据权利要求1所述的岩体力学参数反分析方法，其特征在于，还包括：

依据所建立的非线性映射关系，比较各谷幅测线的谷幅变形实际监测值和计算值，找出误差最小的一组数值计算值，其对应的力学参数或其组合是最终的反演结果。

4.根据权利要求1所述的岩体力学参数反分析方法，其特征在于，还包括：

选取多条谷幅测线的变形监测值进行岩石力学参数反演，目标函数为式(5)：

其中X表示待反演的力学参数，其表达形式为一组向量；Li为第i条测线的谷幅变形实际监测值。