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试议承载力人工神经网络在高层建筑桩基工程中运用

收藏本文 2024-04-11 点赞:7159 浏览:21707 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:桩基工程中的不足很难用传统的数学规划法中的回归浅析法在建立确定的数学模型的基础上加以解决。基于知识发现和智能决策系统论述的人工神经网络具有处理大量不确定性信息的能力和强大的学习性能及非线性联系映射和预测功能,适合解决难以建立准确数学模型但容易收集训练样本的不足。目前,国内外对人工智能辅助决策系统论述在高层建筑桩基工程中的运用探讨较少,本论文选取工程实例和试验数据建立训练样本集,利用人工神经网络对桩基础选型和普通单桩极限承载力的确定进行了探讨。此外,国内岩土工程专业领域各专家和学者在探讨超长桩极限承载力时,将主要岩土土性参数或指标作为桩侧和桩端阻力的影响因素,没有考虑到桩端土极限端阻力和桩身刚度对桩承载力的影响。本论文借鉴了国内外桩基础的相关论述和人工神经网络在桩基选型和确定单桩极限承载力方面的运用探讨成果,通过收集和整理大量已建高层建筑工程实例,在浅析各自影响因素的基础上建立了桩基础选型人工神经网络训练样本集,在完成对神经网络隐层神经元数目、传递函数和训练函数的优选后,建立了桩基础选型和普通单桩极限承载力神经网络预测模型。本论文在确定超长桩的承载力时,除了将主要岩土土性参数或指标作为桩侧和桩端阻力的影响因素,还考虑到了桩端土极限端阻力和桩身刚度对桩承载力的影响,在此基础上建立了超长桩极限承载力网络预测模型。桩基础选型和普通单桩极限承载力神经网络预测模型的预测精度高,误差小,能够满足实际工程的需要,该模型的预测结果对高层建筑桩基础的选型和单桩极限承载力的设计具有指导作用,也为桩基的合理选型和单桩极限承载力的进一步探讨奠定了基础。超长桩极限承载力神经网络预测模型能够为地质勘查部门和设计部门提供有价值的参考数据,指导超长桩极限承载力的设计。关键词:神经网络论文桩基础论文超长桩论文极限承载力论文预测论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    1 绪论10-17

    1.1 桩基础概述及其运用10-11

    1.1.1 桩基础概述10

    1.1.2 桩基础运用的历史和近况10-11

    1.2 神经网络的运用探讨背景11-12

    1.3 神经网络在高层建筑桩基工程中运用的探讨近况12-13

    1.4 本课题的探讨目的和作用13-16

    1.5 本论文的探讨内容和技术路线16-17

    2 人工神经网络的基本工作原理和 MATLAB 实现17-18

    2.1 人工神经网络的基本工作原理17

    2.2 人工神经网络的 MATLAB 实现17-18

    3 高层建筑桩基选型影响因素浅析和训练样本集的建立18-24

    3.1 桩基础选型影响因素浅析和量化18-19

    3.1.1 建筑结构形式的影响18

    3.1.2 建筑结构上部荷载特点的影响18-19

    3.1.3 场地土类别和工程地质条件以及抗震设防烈度的影响19

    3.2 桩基础选型影响因素系统的建立19-20

    3.3 桩基础选型预测模型训练样本集的建立和数值量化20

    3.4 神经网络输出结果—桩基础类型的数值量化20-24

    4 高层建筑桩基础选型 BP 神经网络预测模型的建立24-33

    4.1 BP 神经网络的运用24

    4.2 BP 神经网络输入和输出层的设计24

    4.3 BP 神经网络隐层神经元数目的优选24-25

    4.4 两种训练函数的比选25-28

    4.5 高层建筑桩基础选型 BP 网络预测模型的确定28-29

    4.6 BP 神经网络在高层建筑桩基选型中的运用实例29-32

    4.6.1 工程概况29-30

    4.6.2 本工程的桩基础选型影响因素浅析30-31

    4.6.3 桩基础选型的神经网络预测模型工程实例运用31-32

    4.7 本章小结32-33

    5 神经网络在单桩极限承载力预测中的运用33-47

    5.1 运用神经网络预测单桩极限承载力的近况和探讨作用33-38

    5.1.1 单桩极限承载力的影响因素浅析34-36

    5.1.2 训练样本集的建立36-38

    5.2 单桩极限承载力神经网络预测模型的建立和预测结果浅析38-43

    5.2.1 输入层和输出层神经元数目的确定38-39

    5.2.2 隐层神经元数目的优选39

    5.2.3 训练函数的优选39-41

    5.2.4 单桩极限承载力神经网络预测结果浅析41-43

    5.3 单桩极限承载力神经网络预测工程实例43-46

    5.3.1 工程概况43-44

    5.3.2 工程地质条件44-45

    5.3.3 试验桩桩周和桩端标贯击数的计算45

    5.3.4 试验桩极限承载力神经网络预测模型的运用45-46

    5.4 本章小结46-47

    6 大直径超长灌注桩极限承载力的神经网络预测47-58

    6.1 超长桩的界定47

    6.2 超长桩极限承载力探讨的作用47-48

    6.3 探讨所需数据来源48

    6.4 超长桩承载力影响因素浅析48-51

    6.5 超长桩承载力神经网络预测模型的建立51-54

    6.6 超长桩极限承载力神经网络预测模型运用54-57

    6.6.1 工程地质条件54-56

    6.6.2 试验桩极限承载力神经网络预测模型运用56-57

    6.7 本章小结57-58

    7 结论与展望58-59

    7.1 结论58

    7.2 展望58-59

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