عنوان مقاله :
مدل سازي ضريب بزرگ نمايي خاك‌هاي ماسه‌اي به دو روش شبكه عصبي و برنامه‌ريزي بيان ژن
عنوان به زبان ديگر :
Modeling the amplification ratio of sandy soils using two methods of neural network and gene
پديد آورندگان :
عليدادي، نجمه دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي عمران آب و محيط‌زيست , مهدويان، عباس دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي عمران آب و محيط‌زيست
كليدواژه :
تحليل خطي معادل , اثرات ساختگاهي , ضريب بزرگنمايي , شتاب‌نگاشت مصنوعي , شبكه عصبي و برنامه‌ريزي بيان ژن
چكيده فارسي :
زماني كه امواج زمين‌لرزه از لايه‌هاي آبرفتي مي‌گذرند؛ دامنه امواج لرزه‌اي در برخي از دوره‌ها به‌طور قابل‌توجهي افزايش مي‌يابد كه با عنوان بزرگنمايي سايت شناخته مي‌شود. در اين صورت مي‌توان آن را با يك مدل تحليلي به‌صورت نسبت طيف پاسخ سطح زمين به طيف پاسخ حركت ورودي برآورد كرد. اين رفتار در ارزيابي عملكرد لرزه‌اي سازه‌ها و شريان‌هاي حياتي ضروري است. در اين مقاله سعي شده است كه اين تأثير در لايه‌هاي ماسه‌اي با ستبرا‌هاي متفاوت بررسي شود. براي نمونه، شهرستان اروميه به عنوان يكي از كلان‌شهرهاي شمال باختري ايران و منطقه‌اي زمينلرزه‌خيز بررسي شده است. 120 گمانه ژئوتكنيكي حفر و لايه‌هاي ماسه‌اي با ستبرا‌هاي متفاوت در بخش مركزي و خاوري آن ديده شده است. در اين تحليل‌ها از شتاب‌نگاشت‌هاي مصنوعي شبيه‌سازي شده بر پايه نتايج تحليل خطر لرزه‌اي به عنوان حركت ورودي براي تحليل استفاده شده است. سپس با مقايسه شتاب‌هاي طيفي در دوره‌هاي مختلف سطح زمين با مقادير متناظر روي سنگ‌بستر لرزه‌اي طيف بزرگنمايي شتاب طيفي در دوره‌هاي مختلف ارائه و بهدنبال آن با استفاده از شبكه عصبي و الگوريتم ژنتيك مدل‌سازي اين ضرايب انجام شد. نتايج به دست آمده نشاندهنده افزايش قابل توجه ضريب بزرگنمايي در برخي از دوره‌ها با افزايش ستبراي لايه‌هاي ماسه‌اي است. با استفاده از نتايج مدل‌سازي ارائه شده مي‌توان ضرايب بزرگنمايي خاك‌هاي ماسه‌اي شهر اروميه را با ستبرا‌هاي متفاوت به ازاي دوره‌هاي متغير تا 4 ثانيه برآورد كرد. در اين مطالعه نتايج به دست آمده از شبكه عصبي مصنوعي با استفاده از معيارهاي ضريب همبستگي و جذر ميانگين مربعات خطا جواب‌هاي دقيق‌تري نسبت به برنامه‌ريزي بيان ژن ارائه كرده است. همچنين در اين مطالعه با استفاده از الگوريتم تكاملي برنامه‌ريزي بيان ژن رابطه رياضي به ازاي ستبراي لايه ماسه‌اي و دوره‌هاي متفاوت بيان مي‌شود.
چكيده لاتين :
When seismic waves pass through alluvial layers, the seismic wave amplitude increases significantly in some periods, which is known as site amplification. In this case, it can be analyzed with an analytical model of the surface response spectrum Estimates of the input response spectrum. This behavior is essential in assessing the seismic performance of the structures and vital arteries. In this paper, we investigate this effect on different layers of sand with different thicknesses for Urmia city, a metropolitan area in the North West of Iran and an earthquake prone region. 120 geotechnical boreholes were drilled in sandy layers of different thicknesses in the central and northern parts of the city. The analysis simulated artificial acceleration based on seismic hazard analysis results. By observing the spectral accelerations for different periods at the earth’s surface the spectral acceleration magnitudes of the seams were shown for different periods. Using a neural network and genetic algorithm, these coefficients were modelled. Using the evolutionary algorithm of gene expression programming, the mathematical relation was expressed in terms of sand layer thickness and different periods. However, the results obtained from the artificial neural network using the correlation coefficient and root mean square yielded more accurate results than the gene expression programming. In conclusion, the results show that by increasing the thickness of the sand layers, the amplification ratio also increases considerably for some periods. Using the modeling results, we can estimate the amplification of the sandy soils of Urmia city with different thicknesses for variables up to 4 seconds.
