›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (3): 899-904.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

有限元与改进单纯形法联合编程技术在位移反分析中的应用

肖铭钊1，周承豪1，程 芸2，冯晓腊3, 4，杨俊梅4   

  1. 1. 武汉市市政建设集团有限公司，武汉 430023；2. 云南省建筑科学研究院，昆明 650223； 3. 中国地质大学（武汉）工程学院，武汉 430074；4. 武汉丰达地质工程有限公司，武汉 430074
  • 收稿日期:2009-10-19 出版日期:2011-03-10 发布日期:2011-03-21
  • 作者简介:肖铭钊，男，1970年生，本科，高级工程师，主要从事市政与隧道工程方面的研究工作。
  • 基金资助:

    武汉市建设委员会科研基金资助项目（No. 200837）。

Application of finite elements and modified simplex method jointed programming technology to displacement back analysis

XIAO Ming-zhao1，ZHOU Cheng-hao 1，CHENG Yun2，FENG Xiao-la 2，3，YANG Jun-mei3   

  1. 1. Wuhan Urban Construction Group Co., Ltd, Wuhan, 430023, China; 2. Yunnan Insitute of Building Research, Kunming 650023, China; 3.Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan, 430071, China；4. Wuhan Fengda Geo-engineering Co., Ltd., Wuhan, 430071, China
  • Received:2009-10-19 Online:2011-03-10 Published:2011-03-21

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2265

摘要：

根据弹性地基梁法基本思想，考虑基坑分步开挖和逐级加撑的动态施工因素，通过有限元计算模拟基坑实际开挖过程。结合现场监测数据，采用位移反分析方法反演各土层m 值，并准确预测后续工况支护体的变形。采用有限元通用软件ANSYS内嵌的APDL语言编程建立支护体有限元计算模型，并应用数学软件MATLAB编制“改进单纯形法”优化程序，编写了接口程序，实现了MATLAB对ANSYS模型的实时循环调用和逐步寻优。武汉长江隧道武昌明挖段基坑工程算例证明，基于单纯形法的联合编程技术能方便、高效地被应用于支护体位移反分析预测中。建立了基于本工况预测下一工况或相邻断面的扩展型位移反分析预测模型，预测结果与实测结果拟合程度较高。

关键词: 改进单纯形法, 联合编程, m值, 位移反分析

Abstract:

Based on the elastic foundation beam theory, the finite element method in which step excavation and support in stage is considered, is adopted to simulate the actual situation of excavation construction; and the displacement back analysis of m value of soils is carried out, according to field monitoring data, to provide reliable guarantee for predicting the deformations in succession construction stages. Firstly, support system FEM model is established by using APDL language embedded in ANSYS software. Then, the modified simplex optimization program is programmed by Matlab software, with calling the ANSYS FEM model circularly through original interface program in order to implement optimization inversion step by step. Through the calculation of deep foundation pit of Wuhan Yangtze River tunnel in Wuchang open excavation section, it is proved that the jointed programming technology based on modified simplex method can be easily and efficiently applied to the displacement back analysis and forecasting of retaining structure. Finally, an extended displacement back analysis and forecast model is established which can forecast the retaining structure displacement for the next working condition or adjacent sections based on the current condition. And the predicted results and measured results represent a high degree of fitting in the calculation example.

Key words: modified simplex method, jointed programming technology, m value, displacement back analysis

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