Duncan-Chang红土模型参数优化及敏感性分析

摘要

本文采用优化理论，对红土的Duncan-ChangE-v模型参数和模型参数进行优化求解并对模E-K型参数进行敏感性分析。选取直接搜索法和遗传算法作为两种优化方法，选取三轴试验中红土的体应变作为优化目标函数，选取模型参数的取值范围和取值限制作为优化目标函数的约束条件，选用MATLAB的优化工具箱，对Duncan—Chang E-v模型参数和E-K模型参数进行优化求解，并针对典型红土的模型参数进行优化计算。优化结果表明，直接搜索法和遗传算法两种优化方法确定的模型参数优于传统图解法确定的模型参数，遗传算法确定的模型参数优于直接搜索法确定的模型参数，E-K模型参数优于E-v模型参数，证明了Duncan-Chang E-v模型改进为E-K模型的合理性。敏感性分析结果表明，优化目标函数值随模型参数的变化而变化，优化模型参数对目标函数的影响小于传统模型参数对目标函数的影响，优化模型参数的计算结果比传统模型参数的计算结果稳定。说明实际工程应用Duncan-Chang模型，应注意模型参数的优化选取并考虑模型参数的敏感性变化对计算结果的影响。