基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的埋地管道可靠性研究.pdf

1、埋地管道作為重要的運(yùn)輸工具廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。應(yīng)用數(shù)學(xué)分析軟件MATLAB中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具包中的BP網(wǎng)絡(luò)模型并結(jié)合Monte-Carlo法對(duì)埋地管道在液化土場(chǎng)地、不均勻沉降場(chǎng)地和斷層場(chǎng)地條件下可靠性進(jìn)行分析。
　　首先，根據(jù)前人做過(guò)的針對(duì)液化土場(chǎng)地、不均勻沉降場(chǎng)地和斷層場(chǎng)地條件下的埋地管道的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和通過(guò) AD IN A有限元軟件建立的各場(chǎng)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(kù)，將數(shù)據(jù)庫(kù)分為訓(xùn)練組和檢測(cè)組。其次，根

2、據(jù)現(xiàn)有的管道破壞機(jī)理研究，確定埋地管道在各種場(chǎng)地條件下破壞時(shí)的主要影響因素。再次，通過(guò)對(duì)樣本數(shù)據(jù)的分析處理得到：液化土場(chǎng)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(zhǎng)度、內(nèi)壓、液化土密度，評(píng)價(jià)指標(biāo)為軸向應(yīng)力；不均勻沉降場(chǎng)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(píng)價(jià)指標(biāo)為軸向應(yīng)力；斷層場(chǎng)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(píng)價(jià)指標(biāo)為軸向應(yīng)力。最后，

3、利用 MATLAB中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，通過(guò)對(duì)各個(gè)場(chǎng)地條件下的埋地管道可靠性分析數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)三種場(chǎng)地條件下的埋地管道進(jìn)行非線性極限函數(shù)映射，建立埋地管道的 BP網(wǎng)絡(luò)分析模型和預(yù)測(cè)模型，通過(guò)前向仿真函數(shù)輸出預(yù)測(cè)極限函數(shù)值，再利用可靠性分析數(shù)據(jù)的檢測(cè)組預(yù)測(cè)應(yīng)力值和實(shí)際應(yīng)力值對(duì)比，如果誤差小于5％即滿足工程需要。利用 Monte-Carlo法隨機(jī)產(chǎn)生大量極限狀態(tài)函數(shù)值，對(duì)大范圍的函數(shù)值進(jìn)行抽樣概率分析得出可靠性指標(biāo)，繼而可以求出工程的失