基于多功能CPTU測試的液化場地大變形神經網絡預測方法研究
發(fā)布時間:2020-12-23 03:49
地震災害資料表明,強震區(qū)工程結構破壞的主要因素是飽和砂土液化所造成的地基大變形,其中包括側向變形和豎向沉降。地震液化大變形的發(fā)生與發(fā)展是一個非常復雜的過程,目前對其研究歷史較短,且主流的預測公式大多是基于場地實測資料回歸得到的經驗公式,不能很好的體現大變形與場地參數之間的非線性關系。此外,大多場地資料通過標準貫入試驗(SPT)獲取,但是測試參數單一,不連續(xù),取樣點離散度高,不利于液化場地大變形的精確預測。多功能孔壓靜力觸探(Piezocone Penetration Testing,簡稱CPTU)技術作為一種新型的原位測試方法,具有測試連續(xù)、精度高、快速有效方便等特點,在液化場地資料評價方面具有明顯優(yōu)勢。人工神經網絡是一種多元非線性系統(tǒng),在處理非線性關系時有以下優(yōu)點:自適應性強、自組織性好、良好的自學習能力、聯想、容錯、抗干擾能力。因此,神經網絡可以靈活地對多參數的復雜末知系統(tǒng)進行建模,從而實現考慮各種參數的場地液化大變形預測。本文的主要研究內容如下:(1)通過國內外文獻閱讀,綜述大變形計算方法國內外研究現狀,其中包括常規(guī)預測方法、基于CPTU的大變形預測方法和基于人工神經網絡的大變形...
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
地震液化大變形對場地破壞情況
東南大學碩士論文8式中:ay屈服加速度;m滑動體質量;A滑動體面積;S滑動面抗剪強度;Fa為滑動體總量沿滑動方向分力,如圖1-2。圖1-2Newmark滑塊分析示意圖[17]地面加速度ab大于ay將會發(fā)生土體相對變形,通過計算可得到地表變形值。Newmark法得到了許多學者的改進,并廣泛應用。但在預測液化后地表水平變形時仍有部分問題:將土體假定為剛性滑塊。液化土剪切變形大,與剛體特性不同;模型中變形在剪切破壞面上。然而,現場和室內試驗所得規(guī)律中可知,側向變形主要受分布式剪切應變影響,而不是集中剪切應變;滑動面上的抗剪強度值難以獲齲并且,液化土的抗剪切強度在地震、液化以及孔隙水壓力變化中產生改變,液化土的剪脹性與抗剪強度的復原也有重要影響;Newmark法所得值無法獲得水平或垂直變形。雖然Newmark方法存在上述缺點,但它形式簡單。在預測中可同時考慮重力用于靜態(tài)分析,還能基于測量動時程數據來執(zhí)行動力分析,便于在工程中使用。(4)Towhata將液化土假定為流體的方法[18]Towhata等人,通過現場和室內試驗,提出了“液體模型”概念來計算液化場地永久位移。模型中假定液化土為流體,上覆的非液化土體為彈性體,液化土體積恒定。水平變形最大出現在液化土頂部,底部為0,中間層位移量根據正弦定律取值,如圖1-3所示。在以上條件下,求出若干條件下極限變形U(x,z)的特殊解。圖1-3水平變形隨時間與深度不同時的變化
東南大學碩士論文8式中:ay屈服加速度;m滑動體質量;A滑動體面積;S滑動面抗剪強度;Fa為滑動體總量沿滑動方向分力,如圖1-2。圖1-2Newmark滑塊分析示意圖[17]地面加速度ab大于ay將會發(fā)生土體相對變形,通過計算可得到地表變形值。Newmark法得到了許多學者的改進,并廣泛應用。但在預測液化后地表水平變形時仍有部分問題:將土體假定為剛性滑塊。液化土剪切變形大,與剛體特性不同;模型中變形在剪切破壞面上。然而,現場和室內試驗所得規(guī)律中可知,側向變形主要受分布式剪切應變影響,而不是集中剪切應變;滑動面上的抗剪強度值難以獲齲并且,液化土的抗剪切強度在地震、液化以及孔隙水壓力變化中產生改變,液化土的剪脹性與抗剪強度的復原也有重要影響;Newmark法所得值無法獲得水平或垂直變形。雖然Newmark方法存在上述缺點,但它形式簡單。在預測中可同時考慮重力用于靜態(tài)分析,還能基于測量動時程數據來執(zhí)行動力分析,便于在工程中使用。(4)Towhata將液化土假定為流體的方法[18]Towhata等人,通過現場和室內試驗,提出了“液體模型”概念來計算液化場地永久位移。模型中假定液化土為流體,上覆的非液化土體為彈性體,液化土體積恒定。水平變形最大出現在液化土頂部,底部為0,中間層位移量根據正弦定律取值,如圖1-3所示。在以上條件下,求出若干條件下極限變形U(x,z)的特殊解。圖1-3水平變形隨時間與深度不同時的變化
本文編號:2933015
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
地震液化大變形對場地破壞情況
東南大學碩士論文8式中:ay屈服加速度;m滑動體質量;A滑動體面積;S滑動面抗剪強度;Fa為滑動體總量沿滑動方向分力,如圖1-2。圖1-2Newmark滑塊分析示意圖[17]地面加速度ab大于ay將會發(fā)生土體相對變形,通過計算可得到地表變形值。Newmark法得到了許多學者的改進,并廣泛應用。但在預測液化后地表水平變形時仍有部分問題:將土體假定為剛性滑塊。液化土剪切變形大,與剛體特性不同;模型中變形在剪切破壞面上。然而,現場和室內試驗所得規(guī)律中可知,側向變形主要受分布式剪切應變影響,而不是集中剪切應變;滑動面上的抗剪強度值難以獲齲并且,液化土的抗剪切強度在地震、液化以及孔隙水壓力變化中產生改變,液化土的剪脹性與抗剪強度的復原也有重要影響;Newmark法所得值無法獲得水平或垂直變形。雖然Newmark方法存在上述缺點,但它形式簡單。在預測中可同時考慮重力用于靜態(tài)分析,還能基于測量動時程數據來執(zhí)行動力分析,便于在工程中使用。(4)Towhata將液化土假定為流體的方法[18]Towhata等人,通過現場和室內試驗,提出了“液體模型”概念來計算液化場地永久位移。模型中假定液化土為流體,上覆的非液化土體為彈性體,液化土體積恒定。水平變形最大出現在液化土頂部,底部為0,中間層位移量根據正弦定律取值,如圖1-3所示。在以上條件下,求出若干條件下極限變形U(x,z)的特殊解。圖1-3水平變形隨時間與深度不同時的變化
東南大學碩士論文8式中:ay屈服加速度;m滑動體質量;A滑動體面積;S滑動面抗剪強度;Fa為滑動體總量沿滑動方向分力,如圖1-2。圖1-2Newmark滑塊分析示意圖[17]地面加速度ab大于ay將會發(fā)生土體相對變形,通過計算可得到地表變形值。Newmark法得到了許多學者的改進,并廣泛應用。但在預測液化后地表水平變形時仍有部分問題:將土體假定為剛性滑塊。液化土剪切變形大,與剛體特性不同;模型中變形在剪切破壞面上。然而,現場和室內試驗所得規(guī)律中可知,側向變形主要受分布式剪切應變影響,而不是集中剪切應變;滑動面上的抗剪強度值難以獲齲并且,液化土的抗剪切強度在地震、液化以及孔隙水壓力變化中產生改變,液化土的剪脹性與抗剪強度的復原也有重要影響;Newmark法所得值無法獲得水平或垂直變形。雖然Newmark方法存在上述缺點,但它形式簡單。在預測中可同時考慮重力用于靜態(tài)分析,還能基于測量動時程數據來執(zhí)行動力分析,便于在工程中使用。(4)Towhata將液化土假定為流體的方法[18]Towhata等人,通過現場和室內試驗,提出了“液體模型”概念來計算液化場地永久位移。模型中假定液化土為流體,上覆的非液化土體為彈性體,液化土體積恒定。水平變形最大出現在液化土頂部,底部為0,中間層位移量根據正弦定律取值,如圖1-3所示。在以上條件下,求出若干條件下極限變形U(x,z)的特殊解。圖1-3水平變形隨時間與深度不同時的變化
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