箱涵结构在外部荷载的作用下,会产生基础的不均匀沉降,而不均匀沉降过大易导致结构出现大的变形,甚至造成破坏。因此,本文应用ABAQUS模拟分析了不同工况下,箱涵结构所受内力变形及产生位移的情况,并利用改进的灰狼算法优化BP神经网络预测模型(GWO-BP)预测了箱涵的地基沉降值。本文的具体研究工作如下:(1)介绍ABAQUS软件结构分析能力强大、便于操作、易实现且与实际工程结果较为贴合等优点,利用ABAQUS作为箱涵结构的分析工具。根据箱涵外部条件的实际情况,研究并确定了箱涵结构与土体等主要材料所用的本构模型、并对其进行接触定义以及地应力平衡等。(2)利用ABAQUS软件建立了箱涵结构的三维有限元模型,对箱涵结构模型在三种不同工况下(箱涵孔内无水、孔内半水、孔内全满)进行了内力计算,结果分析得出了箱涵结构产生的应力和位移:通过对箱涵与土体相互作用下的位移分析,据模拟箱涵地基处的土体沉降结果显示,得到了不同工况下箱涵地基沉降的数值。(3)引入了灰狼算法并改进,发现改进后的灰狼算法提高了全局搜索效率,再把灰狼与BP神经网络进行结合后,建立了三种沉降预测模型:灰狼优化BP神经网络预测模型(GWO-BP)、改进灰狼算法优化BP神经网络预测模型(改进的GWO-BP),BP神经网络预测模型。利用三种预测模型对箱涵的地基沉降进行预测分析,由预测结果显示,基于改进的GWO-BP沉降值预测模型具有很好的泛化能力,同时收敛速度快和精度较高,能够有效地预测箱涵的地基沉降值,能起到监测预警的作用。