پديد آورنده :
شكوهمند، فرهان
عنوان :
توسعه مدل هوشمند جهت پيشبيني پايداري گود تقويت شده با شمعهاي سپري تحت شرايط مختلف
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 81ص: مص.ر، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
شمع سپري , مدلسازي هوشمند , يادگيري ماشين , جنگل تصادفي , پلكسيس2بعدي , عمق مدفون , پايداري گود
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/08/04
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/08/05
چكيده فارسي :
شمعهاي سپري بهعنوان يكي از سيستمهاي نگهبان پركاربرد، نقش حياتي در تثبيت گودها و سازههاي زيرزميني دارند و با كنترل فشار جانبي خاك، ايمني عمليات ساختوساز را تضمين ميكنند. طراحي اين سيستمها، بهويژه تعيين عمق مدفون شمع و ضريب ايمني، مستلزم دقت بالا است، چرا كه خطاهاي محاسباتي ميتوانند منجر به فروريزش، نشستهاي بيش از حد و خسارات جبرانناپذير شوند. در اين پژوهش، بهمنظور تسهيل و تسريع فرايند طراحي، يك مدل هوشمند مبتني بر الگوريتم جنگل تصادفي توسعه يافت. دادههاي موردنياز از طريق اجراي 150 مدل عددي در نرمافزار PLAXIS 2D و با درنظرگرفتن طيف وسيعي از شرايط ژئوتكنيكي و سازهاي براي سيستمهاي مهارنشده و مهارشده توليد شد. صحتسنجي مدل عددي با مقايسه نتايج با يك مطالعه معتبر علمي انجام گرفت. پس از پالايش دادهها، مدل هوشمند با استفاده از 130 داده آموزش داده شد و عملكرد آن با معيارهاي R² و MSE ارزيابي شد كه نشاندهنده دقت قابلقبول، بهويژه در پيشبيني عمق مدفون شمع در سيستمهاي مهارشده بود. تحليل اهميت پارامترها نشان داد كه در سيستمهاي طره اي، عمق گود و زاويه اصطكاك داخلي مؤثرترين عوامل هستند، درحاليكه در سيستمهاي مهارشده، پارامترهاي مهار گذاري نقش تعيينكنندهاي دارند. نمودارهاي سطوح سهبعدي روابط غيرخطي بين پارامترها را نيز تأييد كردند. مدل توسعهيافته بهعنوان يك ابزار سريع و كاربردي در مراحل اوليه طراحي گود معرفي شد كه ميتواند زمان و هزينه طراحي را كاهش دهد.
چكيده انگليسي :
Sheet piles, as one of the most widely used retaining systems, play a vital role in stabilizing excavations and underground structures by controlling lateral earth pressures and ensuring construction safety. The design of these systems, particularly the determination of embedment depth and factor of safety, requires high precision, as computational errors can lead to collapse, excessive settlements, and irreparable damages. In this research, to facilitate and accelerate the design process, an intelligent model based on the Random Forest algorithm was developed. The required data were generated through 150 numerical simulations in PLAXIS 2D, considering a wide range of geotechnical and structural conditions for both cantilever and anchored systems. The numerical model was validated by comparing results with a reputable scientific study. After data cleaning, the intelligent model was trained using 100 valid datasets, and its performance was evaluated using R² and MSE metrics, indicating acceptable accuracy, particularly in predicting the embedment depth for anchored systems. Feature importance analysis revealed that in cantilever systems, excavation depth and internal friction angle are the most influential parameters, whereas in anchored systems, anchor-related parameters play a decisive role. Three-dimensional surface plots further confirmed the nonlinear relationships between input and output variables. The developed model is introduced as a fast and practical tool for preliminary design stages of sheet pile-supported excavations, capable of significantly reducing time and cost
استاد راهنما :
حميد هاشم الحسيني , عليرضا باغبانان
استاد داور :
محمدعلي روشن ضمير , سعيد مهدوي