基于多功能CPTU测试的液化场地大变形神经网络预测方法研究
发布时间：2020-12-23 03:49
地震灾害资料表明,强震区工程结构破坏的主要因素是饱和砂土液化所造成的地基大变形,其中包括侧向变形和竖向沉降。地震液化大变形的发生与发展是一个非常复杂的过程,目前对其研究历史较短,且主流的预测公式大多是基于场地实测资料回归得到的经验公式,不能很好的体现大变形与场地参数之间的非线性关系。此外,大多场地资料通过标准贯入试验（SPT）获取,但是测试参数单一,不连续,取样点离散度高,不利于液化场地大变形的精确预测。多功能孔压静力触探（Piezocone Penetration Testing,简称CPTU）技术作为一种新型的原位测试方法,具有测试连续、精度高、快速有效方便等特点,在液化场地资料评价方面具有明显优势。人工神经网络是一种多元非线性系统,在处理非线性关系时有以下优点:自适应性强、自组织性好、良好的自学习能力、联想、容错、抗干扰能力。因此,神经网络可以灵活地对多参数的复杂末知系统进行建模,从而实现考虑各种参数的场地液化大变形预测。本文的主要研究内容如下:（1）通过国内外文献阅读,综述大变形计算方法国内外研究现状,其中包括常规预测方法、基于CPTU的大变形预测方法和基于人工神经网络的大变形...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地震液化大变形对场地破坏情况
东南大学硕士论文8式中：ay屈服加速度；m滑动体质量；A滑动体面积；S滑动面抗剪强度；Fa为滑动体总量沿滑动方向分力，如图1-2。图1-2Newmark滑块分析示意图[17]地面加速度ab大于ay将会发生土体相对变形，通过计算可得到地表变形值。Newmark法得到了许多学者的改进，并广泛应用。但在预测液化后地表水平变形时仍有部分问题：将土体假定为刚性滑块。液化土剪切变形大，与刚体特性不同；模型中变形在剪切破坏面上。然而，现场和室内试验所得规律中可知，侧向变形主要受分布式剪切应变影响，而不是集中剪切应变；滑动面上的抗剪强度值难以获龋并且，液化土的抗剪切强度在地震、液化以及孔隙水压力变化中产生改变，液化土的剪胀性与抗剪强度的复原也有重要影响；Newmark法所得值无法获得水平或垂直变形。虽然Newmark方法存在上述缺点，但它形式简单。在预测中可同时考虑重力用于静态分析，还能基于测量动时程数据来执行动力分析，便于在工程中使用。（4）Towhata将液化土假定为流体的方法[18]Towhata等人，通过现场和室内试验，提出了“液体模型”概念来计算液化场地永久位移。模型中假定液化土为流体，上覆的非液化土体为弹性体，液化土体积恒定。水平变形最大出现在液化土顶部，底部为0，中间层位移量根据正弦定律取值，如图1-3所示。在以上条件下，求出若干条件下极限变形U（x,z）的特殊解。图1-3水平变形随时间与深度不同时的变化
东南大学硕士论文8式中：ay屈服加速度；m滑动体质量；A滑动体面积；S滑动面抗剪强度；Fa为滑动体总量沿滑动方向分力，如图1-2。图1-2Newmark滑块分析示意图[17]地面加速度ab大于ay将会发生土体相对变形，通过计算可得到地表变形值。Newmark法得到了许多学者的改进，并广泛应用。但在预测液化后地表水平变形时仍有部分问题：将土体假定为刚性滑块。液化土剪切变形大，与刚体特性不同；模型中变形在剪切破坏面上。然而，现场和室内试验所得规律中可知，侧向变形主要受分布式剪切应变影响，而不是集中剪切应变；滑动面上的抗剪强度值难以获龋并且，液化土的抗剪切强度在地震、液化以及孔隙水压力变化中产生改变，液化土的剪胀性与抗剪强度的复原也有重要影响；Newmark法所得值无法获得水平或垂直变形。虽然Newmark方法存在上述缺点，但它形式简单。在预测中可同时考虑重力用于静态分析，还能基于测量动时程数据来执行动力分析，便于在工程中使用。（4）Towhata将液化土假定为流体的方法[18]Towhata等人，通过现场和室内试验，提出了“液体模型”概念来计算液化场地永久位移。模型中假定液化土为流体，上覆的非液化土体为弹性体，液化土体积恒定。水平变形最大出现在液化土顶部，底部为0，中间层位移量根据正弦定律取值，如图1-3所示。在以上条件下，求出若干条件下极限变形U（x,z）的特殊解。图1-3水平变形随时间与深度不同时的变化
本文编号：2933015
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地震液化大变形对场地破坏情况
东南大学硕士论文8式中：ay屈服加速度；m滑动体质量；A滑动体面积；S滑动面抗剪强度；Fa为滑动体总量沿滑动方向分力，如图1-2。图1-2Newmark滑块分析示意图[17]地面加速度ab大于ay将会发生土体相对变形，通过计算可得到地表变形值。Newmark法得到了许多学者的改进，并广泛应用。但在预测液化后地表水平变形时仍有部分问题：将土体假定为刚性滑块。液化土剪切变形大，与刚体特性不同；模型中变形在剪切破坏面上。然而，现场和室内试验所得规律中可知，侧向变形主要受分布式剪切应变影响，而不是集中剪切应变；滑动面上的抗剪强度值难以获龋并且，液化土的抗剪切强度在地震、液化以及孔隙水压力变化中产生改变，液化土的剪胀性与抗剪强度的复原也有重要影响；Newmark法所得值无法获得水平或垂直变形。虽然Newmark方法存在上述缺点，但它形式简单。在预测中可同时考虑重力用于静态分析，还能基于测量动时程数据来执行动力分析，便于在工程中使用。（4）Towhata将液化土假定为流体的方法[18]Towhata等人，通过现场和室内试验，提出了“液体模型”概念来计算液化场地永久位移。模型中假定液化土为流体，上覆的非液化土体为弹性体，液化土体积恒定。水平变形最大出现在液化土顶部，底部为0，中间层位移量根据正弦定律取值，如图1-3所示。在以上条件下，求出若干条件下极限变形U（x,z）的特殊解。图1-3水平变形随时间与深度不同时的变化
东南大学硕士论文8式中：ay屈服加速度；m滑动体质量；A滑动体面积；S滑动面抗剪强度；Fa为滑动体总量沿滑动方向分力，如图1-2。图1-2Newmark滑块分析示意图[17]地面加速度ab大于ay将会发生土体相对变形，通过计算可得到地表变形值。Newmark法得到了许多学者的改进，并广泛应用。但在预测液化后地表水平变形时仍有部分问题：将土体假定为刚性滑块。液化土剪切变形大，与刚体特性不同；模型中变形在剪切破坏面上。然而，现场和室内试验所得规律中可知，侧向变形主要受分布式剪切应变影响，而不是集中剪切应变；滑动面上的抗剪强度值难以获龋并且，液化土的抗剪切强度在地震、液化以及孔隙水压力变化中产生改变，液化土的剪胀性与抗剪强度的复原也有重要影响；Newmark法所得值无法获得水平或垂直变形。虽然Newmark方法存在上述缺点，但它形式简单。在预测中可同时考虑重力用于静态分析，还能基于测量动时程数据来执行动力分析，便于在工程中使用。（4）Towhata将液化土假定为流体的方法[18]Towhata等人，通过现场和室内试验，提出了“液体模型”概念来计算液化场地永久位移。模型中假定液化土为流体，上覆的非液化土体为弹性体，液化土体积恒定。水平变形最大出现在液化土顶部，底部为0，中间层位移量根据正弦定律取值，如图1-3所示。在以上条件下，求出若干条件下极限变形U（x,z）的特殊解。图1-3水平变形随时间与深度不同时的变化
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