隧道可靠度BFOA逆向寻优方法及其工程应用

作者：郑帅; 姜谙男^*; 董庆波; 罗国成

来源：广西大学学报(自然科学版), 2022, 47(01): 53-61.

DOI：10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2022.0053

• 隧道围岩
• 寻优算法
• 逆向可靠度
• 支护阻力
• 动态设计

为了能够根据预期可靠度要求进行隧道支护参数逆向求解设计，基于软弱围岩失稳变形的极限状态方程与细菌觅食优化算法(BFOA)建立一种隧道可靠度逆向求解方法。实际应用过程中，首先采用概率图法验证围岩基本力学参数的分布特征；然后通过Monte Carlo抽样的方式，根据围岩变形极限状态方程建立隧道可靠度求解模型并以此作为优化算法的响应面函数；采用BFOA算法进行待求工程参数的寻优计算，实现能够满足预期结构可靠度的隧道支护阻力逆向求解。讨论所述方法搜索区间开度与迭代次数对计算精度与效率的影响，确定合理的寻优、抽样迭代次数阈值分别为1 600、1×10~5次，并对围岩各物理参数的敏感性进行分析。结果表明，所述方法能够有效实现对隧道支护阻力的逆向求解，获得所需的工程设计指标。

• 单位
  中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司; 大连海事大学