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龍圖騰網(wǎng)獲悉四川興蜀工程勘察設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司申請(qǐng)的專利一種基于有限元的基坑開挖變形預(yù)測(cè)方法及裝置獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120163028B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510644904.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/23；該發(fā)明授權(quán)一種基于有限元的基坑開挖變形預(yù)測(cè)方法及裝置是由周毅;段雪琴;廖勇;樂(lè)建;謝鵬程;彭瑩;袁清東設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-05-20向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于有限元的基坑開挖變形預(yù)測(cè)方法及裝置在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明提供一種基于有限元的基坑開挖變形預(yù)測(cè)方法及裝置，涉及基坑施工技術(shù)領(lǐng)域，其方法先基于地質(zhì)勘察鉆孔數(shù)據(jù)建數(shù)字地質(zhì)模型，結(jié)合設(shè)計(jì)院基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖構(gòu)建基坑開挖有限元數(shù)值模擬模型；對(duì)其正交設(shè)計(jì)參數(shù)組合，得多組模擬數(shù)據(jù)并建立孿生數(shù)據(jù)庫(kù)；構(gòu)建初始預(yù)測(cè)模型并利用孿生數(shù)據(jù)庫(kù)訓(xùn)練得目標(biāo)預(yù)測(cè)模型；通過(guò)傳感器獲得基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提取與孿生數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)組合成有效參數(shù)組合，輸入目標(biāo)模型預(yù)測(cè)下一階段基坑開挖變形結(jié)果；利用變形結(jié)果判斷是否挖至基底，未達(dá)到則繼續(xù)預(yù)測(cè)直至到達(dá)。本發(fā)明結(jié)合地質(zhì)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建模，用孿生數(shù)據(jù)庫(kù)訓(xùn)練模型，能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)變形，還結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，保障施工安全。

本發(fā)明授權(quán)一種基于有限元的基坑開挖變形預(yù)測(cè)方法及裝置在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于有限元的基坑開挖變形預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括： S1、基于預(yù)先收集的地質(zhì)勘察鉆孔數(shù)據(jù)建立數(shù)字地質(zhì)模型，依據(jù)設(shè)計(jì)院基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙并結(jié)合數(shù)字地質(zhì)模型，構(gòu)建基坑開挖有限元數(shù)值模擬模型； S2、對(duì)構(gòu)建好的基坑開挖有限元數(shù)值模擬模型進(jìn)行正交設(shè)計(jì)參數(shù)組合，得到多組有限元數(shù)值模擬數(shù)據(jù)，通過(guò)多組有限元數(shù)值模擬數(shù)據(jù)建立孿生數(shù)據(jù)庫(kù)； S3、構(gòu)建初始預(yù)測(cè)模型，通過(guò)建立的孿生數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)初始預(yù)測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到目標(biāo)預(yù)測(cè)模型； S4、通過(guò)預(yù)先部署的傳感器實(shí)時(shí)獲得基坑的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取與孿生數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)與其進(jìn)行組合，得到有效參數(shù)組合； S5、將所述有效參數(shù)組合作為輸入?yún)?shù)輸入所述目標(biāo)預(yù)測(cè)模型中，預(yù)測(cè)得到下一階段基坑開挖的變形結(jié)果； S6、根據(jù)所述變形結(jié)果判斷是否開挖至基坑的基底，若未到達(dá)，則返回S4進(jìn)行下一階段基坑開挖的預(yù)測(cè)，直至到達(dá)目標(biāo)建筑體的基底； 所述S2中，對(duì)構(gòu)建好的基坑開挖有限元數(shù)值模擬模型進(jìn)行正交設(shè)計(jì)參數(shù)組合，得到多組有限元數(shù)值模擬數(shù)據(jù)，通過(guò)多組有限元數(shù)值模擬數(shù)據(jù)建立孿生數(shù)據(jù)庫(kù)，具體為： 基于基坑開挖有限元數(shù)值模擬模型中的各個(gè)有限元網(wǎng)格單元，確定待優(yōu)化的輸入?yún)?shù)集并依據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)為每個(gè)參數(shù)劃分k個(gè)水平約束范圍： Ej∈[Emin,Emax]，νj∈[νmin,νmax]，cj∈[cmin,cmax]， 其中，Ej,νj,cj表示第j個(gè)單元格對(duì)應(yīng)的彈性模量Ej、泊松比νj、內(nèi)摩擦角φj和粘聚力cj；EminEmax、vminvmax、和cmincmax分別通過(guò)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)確定； 采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，選擇正交表LNkm，生成N組參數(shù)組合其中，m＝4為參數(shù)數(shù)量，k為水平數(shù)，l＝1,2,...,N； 對(duì)每組參數(shù)組合Cl，基于基坑開挖有限元數(shù)值模擬模型提取關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位移數(shù)據(jù)ul＝ux,l,uy,l,uz,l及應(yīng)力數(shù)據(jù)σl＝σxx,l,σyy,l,σzz,l，形成輸出數(shù)據(jù)集Dl＝ul,σl； 將參數(shù)組合Cl和輸出數(shù)據(jù)集Dl關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)，構(gòu)建孿生數(shù)據(jù)庫(kù)DB＝{Cl，Dl|l＝1,2，…，N}。

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