岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (10): 2997-3010.doi: 10.16285/j.rsm.2023.0724
张东明1, 2,周烨璐1, 2,黄宏伟1, 2,张晋彰1, 2
ZHANG Dong-ming1, 2, ZHOU Ye-lu1, 2, HUANG Hong-wei1, 2, ZHANG Jin-zhang1, 2
摘要: 针对目前盾构隧道纵向结构安全诊断面临的瓶颈,提出了一种物理信息双驱动的隧道纵向结构力学性态智能诊断方法。通过将表征隧道纵向结构力学性态的物理方程嵌入物理神经元中,利用实测数据作为信息神经元综合构建了物理信息双驱动的神经网络(physics-informed neural networks,PINNs)模型,可实时更新反演盾构隧道结构参数、周围地层参数以及荷载分布规律,继而正演求解隧道的纵向结构力学性态。将反演得到的参数进一步用于其他隧道段的分析,以实现长距离盾构隧道结构纵向智能诊断。算例与工程实例应用表明,提出的PINNs模型能有效求解隧道结构纵向问题,且相较传统的纯数据驱动的深度神经网络(deep neural network,DNN)模型,PINNs模型表现出了显著的泛化能力与鲁棒性,具有十分可观的工程应用前景。
中图分类号:
[1] | 张治国, 叶铜, 朱正国, PAN Y T, 吴钟腾, . 波浪作用下含气海床内盾构隧道水力及位移响应分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1557-1574. |
[2] | 钟小春, 黄思远, 槐荣国, 朱诚, 胡一康, 陈旭泉, . 基于浆液浮力试验的盾尾管片纵向上浮特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1615-1624. |
[3] | 王祖贤, 施成华, 龚琛杰, 曹成勇, 彭铸, 孙影杰, . 考虑横向性能的盾构隧道纵向非线性等效抗弯刚度计算模型[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1295-1308. |
[4] | 刘勇, 周怡晟, 索晓明, 樊浩博, 曹毅泽, 杜志田, . 盾构下穿高铁路基变形规律模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 941-951. |
[5] | 吴宏, 叶治, 张宇亭, 刘华北, . 穿越不同密实度饱和砂土地层的盾构隧道地震响应三维数值分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1204-1216. |
[6] | 张治国, 罗杰, 朱正国, PAN Y T, 孙苗苗, . 强降雨影响下盾构隧道开挖面稳定性的三维对数螺旋模型上限解[J]. 岩土力学, 2023, 44(12): 3587-3601. |
[7] | 刘征宇, 庞永昊, 张凤凯, 万勇, 刘磊, 蔡玉梅, 刘嘉雯, . 基于多尺度边缘特征的深度学习电阻率反演方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(11): 3299-3306. |
[8] | 虞洪, 陈晓斌, 易利琴, 邱俊, 顾正浩, 赵辉, . 软土修正剑桥模型参数反演及其应用研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(11): 3318-3326. |
[9] | 黄晓实, 黄俊清, 颜业敢, 汪玉冰, . 基于动土压力影响的坝基动剪切模量反演研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(10): 2889-2898. |
[10] | 张志伟, 梁荣柱, 李忠超, 孙廉威, 沈雯, 吴文兵, . 盾尾非对称推力作用下盾构隧道纵向变形分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 88-98. |
[11] | 韩佳明, 董照, 苏三庆, 马鑫, 李冠兵, . 均质非饱和边坡降雨入渗解析解及在黄土边坡的应用[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 241-250. |
[12] | 黎春林. 盾构开挖面三维曲面体破坏模型 及支护力计算方法研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2092-2102. |
[13] | 王祖贤, 施成华, 龚琛杰, 曹成勇, 刘建文, 彭铸, . 邻近车站(工作井)基坑开挖对下卧 盾构隧道影响的解析计算方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2176-2190. |
[14] | 杨建平, 王琛, 黄煜诚, 秦川, 陈卫忠, . 水下盾构隧道运营期管片应变增量变化规律研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2253-2262. |
[15] | 江巍, 欧阳晔, 闫金洲, 王志俭, 刘立鹏, . 边坡岩土体抗剪强度的逆向迭代修正反演方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2287-2295. |
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