基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型的埋地管道可靠性研究.pdf

1、埋地管道作為重要的運輸工具廣泛用于各個領域。應用數(shù)學分析軟件MATLAB中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡工具包中的BP網(wǎng)絡模型并結合Monte-Carlo法對埋地管道在液化土場地、不均勻沉降場地和斷層場地條件下可靠性進行分析。
　　首先，根據(jù)前人做過的針對液化土場地、不均勻沉降場地和斷層場地條件下的埋地管道的試驗數(shù)據(jù)和通過 AD IN A有限元軟件建立的各場地條件下的數(shù)值模型得出的數(shù)據(jù)，建立可靠性分析的數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)庫分為訓練組和檢測組。其次，根

2、據(jù)現(xiàn)有的管道破壞機理研究，確定埋地管道在各種場地條件下破壞時的主要影響因素。再次，通過對樣本數(shù)據(jù)的分析處理得到：液化土場地條件下的埋地管道影響因素主要選取為壁厚、埋深、管徑、液化區(qū)長度、內(nèi)壓、液化土密度，評價指標為軸向應力；不均勻沉降場地條件下的埋地管道影響因素主要選取為：壁厚、埋深、直徑、土體和降水水位，評價指標為軸向應力；斷層場地條件下埋地管道影響因素主要選取為：斷距、斷層交角、管徑、壁厚、土摩擦角和埋深，評價指標為軸向應力。最后，

3、利用 MATLAB中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱，通過對各個場地條件下的埋地管道可靠性分析數(shù)據(jù)進行訓練，對三種場地條件下的埋地管道進行非線性極限函數(shù)映射，建立埋地管道的 BP網(wǎng)絡分析模型和預測模型，通過前向仿真函數(shù)輸出預測極限函數(shù)值，再利用可靠性分析數(shù)據(jù)的檢測組預測應力值和實際應力值對比，如果誤差小于5％即滿足工程需要。利用 Monte-Carlo法隨機產(chǎn)生大量極限狀態(tài)函數(shù)值，對大范圍的函數(shù)值進行抽樣概率分析得出可靠性指標，繼而可以求出工程的失