卷积神经网络与随机场分析桩梁基础承载力.pdfVIP

第56卷第9期哈尔滨工业大学学报V01．56No．9

2024年9月OFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYSeD．2024

JOURNAL

1918

DOI：10．1

卷积神经网络与随机场分析桩梁基础承载力

邓友生1’2，张克钦1’2，李文杰1’2，李龙1’2，彭程谱3，姚志刚1’2

(1．西安科技大学建筑与土木T稗学院，西安710054；2．西安科技大学桩承结构研究中心，

西安7100542；3．哈尔滨工业大学土术工程学院，哈尔滨150090)

摘要：岩土体的参数在空间上随机分布，为能更好地反应实际工程地质条件，在桩基础承载力研究中考虑土体的不确定性，

并建立具有重要工程价值的承载力预测模型，将基于随机场理论的岩土参数空间变异性引入桩梁基础的研究中．采用数值方

法建立桩梁基础与群桩基础的二维随机有限元模型分析承载能力，并与模型试验结果验证。．随后通过卷积神经网络建立土

体参数随机场图像与基础极限承载力之间的模型进行承载力预测，并基于预测模型研究不同参数的影响。结果表明：考虑土

体空间变异性的基础承载力与试验结果基本吻合。随机结果均高于确定性分析；随机场下桩梁基础与群桩基础的承载力均为

正态分布；采用卷积神经网络建立的基础承载力预测模型精度较高，且可以用于参数分析，基础承载力随着土体参数的增加

而增加，随变异系数的增加而下降。随机条件下，桩梁基础的承载力高于群桩基础，可以充分发挥土体强度并抵御参数不确

定性带来的承载力损失。，

关键词：桩梁基础；空间变异性；随机场理论；卷积神经网络：承载力

中图分类号：TU473．1文献标志码：A文章编号：0367—6234(2024)09—0124—07

Convolutionalneuralnetworkandrandomfieldforthe

analysisanalyzing

ofbeamfoundation

bearingcapacitycouplingpile

DENG

Youshen91一，ZHANGKeqinl一，LIWenjiel一，LILon91一，PENGChengpu3，YAOZhigan912

ofArchitectureandCivilofScienceand

(1．SchoolEngineering，Xi’anUniversityTechnology，Xi’an710054，China；

Structm’esResearch＆TestofScienceand

Center，Xi’an710054．China；

2．Pile—supposedUniversityTechnology，Xi’an

3．SchoolofCivilInstituteof150090，China)

Engineering，HarbinTechnology．Harbin

Abstract：Theofaredistributedinbetterreflecttheactual

parametersgeotechnicalrandomlyspace．Toengineering

the