پيش‌بيني پاسخ لرزه‌اي خاك‌ريزها و سدهاي خاكي با شبكه عصبي مصنوعي

مهندسي ژئوتكنيك لرزه‌اي غالباً به‌عنوان يك شاخه علمي غيردقيق به حساب مي‌آيد، زيرا در طي مراحل طراحي سازه‌هاي ژئوتكنيكي با عدم قطعيت‌هاي اجتناب‌ناپذير و ساده‌سازي‌هايي مواجه هستيم كه ناچاريم آنها را بپذيريم. بنابراين پيش‌بيني‌هاي نسبتاً دقيق با استفاده از تكنيك‌هاي محاسبات نرم (SC) پيشرفته مي‌تواند دشواري‌هاي كار در روش‌هاي حل متعارف را هموار كند. شبكه‌هاي عصبي مصنوعي (ANN) يكي از مشهورترين تكنيك‌هاي محاسبات نرم است كه در زمينه‌هاي مختلف علمي و فناوري استفاده مي‌شود. كاربرد اين تكنيك در زمينه‌هاي كاربردي مهندسي زلزله در سازه‌ها نيز هم‌زمان با توسعه آن در ساير زمينه‌هاي علمي افزايش يافته است. اين مقاله روي كاربرد شبكه عصبي مصنوعي بر روي شبيه‌سازي پاسخ لرزه‌اي خاك‌ريزها و سدهاي خاكي متمركز شده است. پاسخ ديناميكي خاك‌ريزها و سدهاي خاكي با استفاده از روش اجزاي محدود و با استفاده از مدل معادل خطي ارزيابي شده است. در پژوهش حاضر، اين فرآيند نسبتاً زمان‌بر با پيش‌بيني‌هاي سريع شبكه‌هاي عصبي مصنوعي كه به‌طور صحيح آموزش ديده است جايگزين شده است. در اينجا ورودي‌هاي مدل شبكه عصبي مصنوعي پارامترهاي لرزه‌اي تحريك‌هاي زلزله وارد بر خاك‌ريز يا سد خاكي بوده و خروجي آن در اين پژوهش شتاب افقي حداكثر تاج سد است. بررسي‌هاي انجام شده در اين پژوهش نشان داد كه مدل شبكه عصبي مصنوعي كلي ارائه شده جهت پيش‌بيني پاسخ لرزه‌اي خاك‌ريزها و سدهاي خاكي مي‌تواند نسبت به مدل جزئي پيشنهاد شده در پژوهش‌هاي پيشين كاربردي‌تر باشد.