[an error occurred while processing this directive]
 
       首 页  |  期刊介绍  |  编委会  |  投稿指南  |  期刊订阅  |  广告合作  |  留言板  |  联系我们 |  English
现代隧道技术 2024, Vol. 61 Issue (6) :82-91    DOI:
绿色智能建造 最新目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 << [an error occurred while processing this directive] | [an error occurred while processing this directive] >>
基于GA-BP神经网络的隧道围岩相似材料配合比设计
(1.西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室,成都 610031; 2.西南交通大学 陆地交通地质灾害防治技术国家工程研究中心,成都 610031)
Mix Proportion Design of Similar Materials for Tunnel Surrounding Rocks Based on GA-BP Neural Network
(1. Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering of the Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031;2. Nation Engineering Research Center of Geological Disaster Prevention Technology in Land Transportation, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031)
Download: PDF (6928KB)   HTML (1KB)   Export: BibTeX or EndNote (RIS)      Supporting Info
摘要 为实现对隧道模型试验中围岩相似材料物理力学参数的控制和优化,设计一种用于围岩相似材料物理力学参数预测的GA-BP神经网络算法,该神经网络结构包含3节点输入层、7节点隐含层、3节点输出层。输入层采用遗传算法(Genetic Algorithm)对BP神经网络的权重和阈值进行改进,以河砂、粉煤灰、机油的含量作为输入参数,密度、黏聚力、内摩擦角作为输出参数;以实测数据作为样本,通过对比分析遗传算法优化前后BP神经网络模型的均方差、绝对误差和相对误差等指标,深入评估模型的性能,并基于分析结果建立一套给定相似比下的围岩相似材料配比设计方法。研究结果表明:GA-BP神经网络算法能够应用于围岩相似材料物理力学参数的拟合和预测,相比传统BP神经网络,GA-BP神经网络预测数据误差更小、精度更高;基于GA-BP神经网络的围岩相似材料物理力学参数预测模型能快速、准确确定给定相似比下的原材料配比范围,减少重复试验次数。
Service
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
Email Alert
RSS
作者相关文章
张昕阳1
2 申玉生1
2 常铭宇1
2 王浩鱇1
2 潘笑海1
2 王岩岩1
2
关键词隧道工程   模型试验   围岩相似材料   GA-BP神经网络   参数预测   配合比设计     
Abstract: To control and optimize the physical and mechanical parameters of surrounding rock similar materials in tunnel model experiments, a GA-BP neural network algorithm was developed for parameter prediction. The neural network structure comprises a three-node input layer, a seven-node hidden layer, and a three-node output layer.The Genetic Algorithm (GA) was employed to optimize the weights and thresholds of the BP neural network. The input parameters included the content of river sand, fly ash, and motor oil, while the output parameters included density, cohesion, and internal friction angle. Using measured data as samples, the model's performance was thoroughly evaluated by comparing the mean square error, absolute error, and relative error of the BP neural network before and after GA optimization. Based on the analysis, a mix proportion design method for surrounding rock similar materials under a given similarity ratio was established.The results indicate that the GA-BP neural network algorithm can effectively fit and predict the physical and mechanical parameters of surrounding rock similar materials. Compared to the traditional BP neural network, the GA-BP neural network achieves lower prediction errors and higher accuracy. The prediction model based on the GA-BP neural network can quickly and accurately determine the range of raw material mix ratios under a given similarity ratio, significantly reducing the number of repeated experiments.
KeywordsTunnel engineering,   Model test,   Surrounding rock similar material,   GA-BP neural network,   Parameter prediction,   Mix proportion design     
基金资助:国家自然科学基金项目(52278414);四川省自然科学基金项目(2022NSFSC0424).
作者简介: 张昕阳(1999-),男,硕士研究生,主要从事隧道与地下工程研究工作,E-mail:1018899739@qq.com. 通讯作者:申玉生(1976-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事高烈度地震区隧道及地下工程抗震与减震技术研究,E-mail:sys1997@163.com.
引用本文:   
张昕阳1, 2 申玉生1, 2 常铭宇1等 .基于GA-BP神经网络的隧道围岩相似材料配合比设计[J]  现代隧道技术, 2024,V61(6): 82-91
ZHANG Xinyang1, 2 SHEN Yusheng1, 2 CHANG Mingyu1 etc .Mix Proportion Design of Similar Materials for Tunnel Surrounding Rocks Based on GA-BP Neural Network[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2024,V61(6): 82-91
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2024/V61/I6/82
 
没有本文参考文献
[1] 王 升1,2,3,4 韦 芹1,2 李利平3.隧道突水突泥灾变机理研究现状及发展趋势[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 15-25
[2] 郭永军1 李 超2 郑建国3 于永堂4 朱才辉5.地面堆载对西安黄土地层中既有盾构管片影响研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(4): 61-72
[3] 邹育麟1, 2 刘 静1 汪 波2 陈子全2 谢作栋2 古 浩3 王楷越2.四川沿江高速公路隧道涌水突泥灾害成因分析及防治对策研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(3): 259-269
[4] 秦天戈1, 2 吴 立2 陈 倩1 夏 振1 刘诗雅1, 2 蔡 新1.钻爆法隧道智能建造体系研究现状与发展趋势[J]. 现代隧道技术, 2025,62(3): 1-10
[5] 王敬勇1,2 王 平2 杨 锦2 吉 锋3.基于物理模型试验的碳质千枚岩隧道支护结构优化研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(3): 160-169
[6] 王帅帅1 傅一帆2,3 徐 勇1 史经峰1 郭 春2,3.通过接力风机进行风量分配的隧道施工风仓式通风参数研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(3): 240-248
[7] 张美宁1,2 宋战平1,2,3 岳 波4 李 旭1,2,3 赵祎睿2 陶 磊5.基于实时图像与超前地质信息的隧道围岩快速分级模型构建及应用研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(2): 87-97
[8] 郭 盈 彭文庆 陈世强 张 琼 王佳伟.隧道行车道通风模型试验当量长度计算方法与验证[J]. 现代隧道技术, 2025,62(2): 230-240
[9] 王浩鱇1,2 申玉生1,2 潘笑海1,2 常铭宇1,2 张昕阳1,2 粟 威3.强震区穿越多破裂面破碎带隧道动力特性试验研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(1): 212-220
[10] 陶伟明1,2 朱星宇1,3 张志强1,3 于 航1,3 范 磊2.隧道管道型岩溶突水突泥灾变演化模型试验研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(1): 221-230
[11] 杨存斌1,2 任 洋1,2 吴岳华1,2 何万超1,2 李天斌1,2.基于M-LSTM法的隧道围岩地质信息动态智能预测研究[J]. 现代隧道技术, 2025,62(1): 74-82
[12] 王立川1,2 葛立辉3 王海彦2 孔 超4 李庆斌1 王云涛3 刘玉飞1.隧道二次衬砌拱部脱空纵向同步灌浆施工方法[J]. 现代隧道技术, 2024,61(6): 269-277
[13] 张成友1 汪 波1 杜泽昊1 高筠涵1 谭力豪2.不同锚杆支护体系防岩爆适宜性分析与锚杆参数优化研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(6): 64-73
[14] 匡 亮1 粟 威1 陶伟明1 田四明2 申玉生3 黎 旭2 汪辉武1.跨走滑断层隧道结构影响分区及设防范围研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(6): 45-54
[15] 惠 强1 高 峰1,2 谭绪凯1 尤冬梅1.基于分层位错理论的穿越活动断层隧道结构损伤特征研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(6): 35-44
Copyright 2010 by 现代隧道技术