Nghiên cứu ứng dụng mô hình vec tơ máy hỗ trợ trong việc xác định khả năng hóa lỏng của đất dưới tải trọng địa chấn

Bài viết trình bày kết quả ứng dụng phương pháp tiếp cận dựa trên trí tuệ nhân tạo trong việc xác khả năng hóa lỏng của đất. Trong nghiên cứu này, một mô hình trí tuệ nhân tạo tên là véc tơ máy hỗ trợ đã được phát triển để dự báo khả năng đất bị hóa lỏng dưới tác dụng của tải trọng địa chấn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng mô hình vec tơ máy hỗ trợ trong việc xác định khả năng hóa lỏng của đất dưới tải trọng địa chấn NGHIÊN CỨU KHOA HỌC nNgày nhận bài: 11/11/2021 nNgày sửa bài: 15/12/2021 nNgày chấp nhận đăng: 20/01/2022 Nghiên cứu ứng dụng mô hình vec tơ máy hỗ trợ trong việc xác định khả năng hóa lỏng của đất dưới tải trọng địa chấn Application of support vector machine model in determining the liquefaction trigger of soil under seismic load > TS PHẠM TUẤN ANH Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải; Email: Anhpt@utt.edu.vn TÓM TẮT ABSTRACT Bài báo trình bày kết quả ứng dụng phương pháp tiếp cận dựa trên This study presents the results of applying the approach based on trí tuệ nhân tạo trong việc xác khả năng hóa lỏng của đất. Trong artificial intelligence in determining the liquefaction trigger of the soil nghiên cứu này, một mô hình trí tuệ nhân tạo tên là véc tơ máy hỗ under an earthquake. In this study, an artificial intelligence model called trợ đã được phát triển để dự báo khả năng đất bị hóa lỏng dưới tác support machine vector was developed to predict the probability of soil dụng của tải trọng địa chấn. Một cơ sở dữ liệu gồm 288 kết quả hóa liquefaction. A database of 288 observed soil liquefaction results from lỏng đất quan sát từ trận động đất Chi-chi (1999) được sử dụng để the Chi-chi (1999) earthquake was used to train and test the predictive đào tạo và kiểm tra khả năng dự báo của mô hình. Kết quả của nghiên ability of the model. The results of the study are compared with two cứu được so sánh với hai công thức thực nghiệm dựa trên chỉ số experimental formulas based on the soil SPT value, showing that the SPT của đất, cho thấy mô hình véc tơ máy hỗ trợ mang lại sự vượt support machine vector model provides superiority in determining the trội trong việc xác định khả năng hóa lỏng của đất so với hai phương liquefaction trigger of the soil compared with the two methods. The study pháp còn lại. Nghiên cứu cho thấy mô hình vec tơ máy hỗ trợ là một shows that the support machine vector model is a model capable of mô hình có khả năng dự báo rất tốt khả năng hóa lỏng đất, đồng thời predicting very well the possibility of soil liquefaction, and has great có tiềm năng lớn trong việc giải quyết các bài toán khác trong lĩnh potential in solving other problems in the field of construction. vực xây dựng. Keywords: Soil liquefaction; SPT value; earthquake; support Từ khóa: Hóa lỏng đất; chỉ số CPT; động đất; véc tơ máy hỗ trợ. machine vector. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các nhà khoa học đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để Hóa lỏng là hiện tượng đất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng, với đánh giá độ hóa lỏng, tính toán các hệ số an toàn. Về bản chất, các sự gia tăng áp suất nước trong lỗ rỗng. Thông thường, đất không phương pháp này không sử dụng tính toán lý thuyết mà sử dụng thoát nước và chịu tải trọng động dễ bị hóa lỏng hơn. Khi xảy ra các công thức bán thực nghiệm. Cụ thể hơn, đầu tiên, ta tính toán động đất, áp lực nước lỗ rỗng đạt đến tổng ứng suất ban đầu trong tỷ lệ ứng suất theo chu kỳ (CSR) thông qua tham số gia tốc mặt đất đất, việc tăng áp lực nước lỗ rỗng có tác dụng cân bằng với áp lực đỉnh của trận động đất (PGA). Tiếp theo, hệ số kháng chu kỳ (CRR) có hiệu của đất, khiến các hạt đất nổi trong nước, khi đó sẽ xảy ra được xác định thông qua các thí nghiệm kiểm tra độ bền theo chu hiện tượng hóa lỏng đất . Hóa lỏng được cho là nguyên nhân chính kỳ trong phòng thí nghiệm, dựa trên các mẫu đất không bị xáo trộn gây ra hư hỏng mặt đất trong các trận động đất, và là nguyên nhân lấy từ hiện trường. Đất được coi là hóa lỏng khi giá trị CSR vượt quá chính gây ra thiệt hại cho cơ sở hạ tầng và sụp đổ các công trình giá trị CRR. Nhược điểm của phương pháp này là độ chính xác thấp trong động đất. Hậu quả của sự hóa lỏng là đất chuyển sang trạng do khó đảm bảo tính nguyên vẹn của mẫu đất sử dụng. Giải pháp thái lỏng, giảm khả năng chống cắt dẫn đến mất khả năng chịu lực. thứ hai là sử dụng kết quả của các thử nghiệm tại chỗ như thử Vì vậy, việc đánh giá khả năng hóa lỏng của đất tại địa điểm xây nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) hoặc thử nghiệm xuyên côn (CPT) dựng là một nhiệm vụ quan trọng của công tác thiết kế công trình kết hợp với các quan sát lịch sử về sự hóa lỏng hoặc không hóa lỏng trong vùng động đất. của đất. Từ đó, các đường cong đại diện cho mối quan hệ giữa CRR 100 02.2022 ISSN 2734-9888 và kết quả thử nghiệm tại chỗ được xây dựng. Vì các chỉ số như SPT, của cả hai lớp). Một ví dụ về siêu phẳng trong mô hình SVM được CPT sẽ cung cấp dữ liệu chính xác về tính chất của đất, do đó, SPT minh họa trên Hình 1. được coi là một giá trị như một thông số để đánh giá độ tin cậy hơn Công thức tổng quát của mô hình SVM có thể viết như sau: về CRR của đất. Tuy vậy, một số tác giả (ví dụ Hwang [8]) đã chỉ ra nsv rằng, phương pháp sử dụng các kết quả SPT, CPT thường có khoảng giá trị áp dụng nhất định, khi thông số đất nằm ngoài khoảng này, ∑ f ( x) =( βi − βi* ) K(x i x j ) + a ...