基于BP神經網(wǎng)絡嵌巖樁樁端頂板穩(wěn)定性智能預測模型的研究.pdf

1、我國巖溶地區(qū)分布廣泛，尤其是中西部地區(qū)。隨著我國對中西部地區(qū)基礎設施投入增加，很多工程不可避免的需要考慮溶洞穩(wěn)定性對建筑物的影響。考慮到中西部地區(qū)地質情況和構筑物對位移要求比較高，大部分工程采用嵌巖樁。而嵌巖樁樁端溶洞頂板的穩(wěn)定性對結構影響十分重要。溶洞頂板穩(wěn)定性與許多因素有關，且呈現(xiàn)一種非線性關系。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合起來建立智能預測模型。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神經網(wǎng)絡對訓練組數(shù)據(jù)進行訓練學習，得出溶洞極限荷載的預測模型，最后結合測試組結果對模型準確性進行驗證。預測模型使用MATLAB建立，通過輸入地質條件和樁體參數(shù)可以預測溶洞極限承載力。
　　主要研究內容：
　　（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、選取屈服破壞準則等。
　?。?）溶洞頂板穩(wěn)定性數(shù)值模擬計算研究：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)定性因素進行敏感度分析研究：確定對溶洞頂板穩(wěn)定性影響較大的影響因素。
　?。?）選擇合理的試驗方法：正交試驗設計、均勻試驗設計。
　?。?）溶洞頂板穩(wěn)定性智能預測模型研究：針對

4、溶洞頂板穩(wěn)定性與影響因素之間是一種復雜的非線性關系，引入具有良好的學習性能和非線性建模能力的神經網(wǎng)絡。采用 MATLAB建立相應的模型對所得數(shù)據(jù)進行學習訓練，得到基于BP神經網(wǎng)絡溶洞頂板穩(wěn)定性與各影響因素之間的智能預測模型。
　?。?）通過測試組對程序預測結果與數(shù)值分析結果進行對比驗證。
　　分析結果表明：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、偏心距對溶洞頂