使用先进的计算模型评估土壤中的小应变模量
Hongfei Fan1, Tianzhu Hang1, Yujia Song2,3
1Institute of Geotechnical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, 211816, China.
这项研究引入了先进的计算模型,用于预测土壤的小应变剪模. 与传统方法相比,XGBoost模型显示出更高的准确性,增强了地震分析和基础设计.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 土壤力学 土壤力学
- 计算地质科学计算地质科学
背景情况:
- 小应变剪模 (Gmax) 对于地震现场反应和基础设计至关重要.
- Gmax受到土壤特性的影响,如均系数,空隙比率,颗粒大小和限制应力.
研究的目的:
- 为土壤开发一个全面的Gmax数据库.
- 为Gmax预测提出和评估先进的计算模型.
主要方法:
- 建立了一个Gmax数据库.
- 开发并比较了三个先进的计算模型 (包括XGBoost).
- 利用九个绩效指标,包括四个新的指标,进行严格的模型评估.
主要成果:
- XGBoost 模型显著优于其他模型.
- 所有模型都实现了高Gmax预测精度 (R2>0.9,RMSE <30,MAE <25).
- 与实证方法相比,提出的模型在IOS,IOA,a20-index和PI指标方面表现优越.
结论:
- 先进的计算模型,特别是XGBoost,提供了卓越的Gmax预测准确性和概括能力.
- 这些模型为地质技术应用提供了比传统的经验公式更可靠的替代方案.
- 这些发现有助于改进地震危险评估和基础工程实践.
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