基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)嵌巖樁樁端頂板穩(wěn)定性智能預(yù)測(cè)模型的研究.pdf

1、我國(guó)巖溶地區(qū)分布廣泛，尤其是中西部地區(qū)。隨著我國(guó)對(duì)中西部地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施投入增加，很多工程不可避免的需要考慮溶洞穩(wěn)定性對(duì)建筑物的影響?？紤]到中西部地區(qū)地質(zhì)情況和構(gòu)筑物對(duì)位移要求比較高，大部分工程采用嵌巖樁。而嵌巖樁樁端溶洞頂板的穩(wěn)定性對(duì)結(jié)構(gòu)影響十分重要。溶洞頂板穩(wěn)定性與許多因素有關(guān)，且呈現(xiàn)一種非線性關(guān)系。僅靠數(shù)值模擬不能夠解決所有問題，需要把數(shù)值模擬與非線性理論結(jié)合起來(lái)建立智能預(yù)測(cè)模型。本文將利用數(shù)值分析軟件得出不同條件下的溶洞頂板極限荷載

2、。通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)訓(xùn)練組數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，得出溶洞極限荷載的預(yù)測(cè)模型，最后結(jié)合測(cè)試組結(jié)果對(duì)模型準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。預(yù)測(cè)模型使用MATLAB建立，通過輸入地質(zhì)條件和樁體參數(shù)可以預(yù)測(cè)溶洞極限承載力。
　　主要研究?jī)?nèi)容：
　　（1）影響溶洞頂板穩(wěn)定性的因素：影響因素主要包括外在因素和內(nèi)在因素，通過收集巖溶地區(qū)的資料確定影響因素，主要包括溶洞發(fā)育特征、統(tǒng)計(jì)溶洞尺寸等。
　?。?）采用ABAQUS建立數(shù)值分析模型：確定影響樁土模型

3、范圍、樁土模型約束條件、選取屈服破壞準(zhǔn)則等。
　?。?）溶洞頂板穩(wěn)定性數(shù)值模擬計(jì)算研究：溶洞穩(wěn)定性通過溶洞極限荷載確定；溶洞頂板的極限荷載通過樁端荷載和位移確定，溶洞極限荷載以溶洞頂板屈服作為主，以樁頂端位移為輔。
　?。?）影響溶洞頂板穩(wěn)定性因素進(jìn)行敏感度分析研究：確定對(duì)溶洞頂板穩(wěn)定性影響較大的影響因素。
　?。?）選擇合理的試驗(yàn)方法：正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
　?。?）溶洞頂板穩(wěn)定性智能預(yù)測(cè)模型研究：針對(duì)

4、溶洞頂板穩(wěn)定性與影響因素之間是一種復(fù)雜的非線性關(guān)系，引入具有良好的學(xué)習(xí)性能和非線性建模能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。采用 MATLAB建立相應(yīng)的模型對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，得到基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溶洞頂板穩(wěn)定性與各影響因素之間的智能預(yù)測(cè)模型。
　?。?）通過測(cè)試組對(duì)程序預(yù)測(cè)結(jié)果與數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。
　　分析結(jié)果表明：溶洞頂板厚度、溶洞頂板跨度、巖體完整性和上覆土層厚度對(duì)溶洞頂板穩(wěn)定性均有較大影響；樁體直徑、樁體嵌巖深度、偏心距對(duì)溶洞頂