Определение предельного сопротивления дилатирующего грунта сдвигу при помощи искусственных нейронных сетей


https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-6-471-477

Полный текст:


Аннотация

Современные геотехнические технологии изготовления свай позволяют решать многие инженерные задачи в строительстве со значительным экономическим эффектом и сокращением сроков ведения работ. Однако теоретическое обоснование данных технологий значительно отстает от их практического использования. Фактор стесненной дилатансии является основным резервом несущей способности свай в несвязных грунтах. Его понимание открывает путь к совершенствованию геотехнических технологий изготовления свай, обеспечивающих активное воздействие на грунт основания и его предельное напряженное состояние, которое определяется соотношением сопротивления грунта сдвигу и нормальных напряжений, либо главных напряжений на площадке сдвига в момент разрушения. Определение общих нормальных напряжений в плоскости сдвига в зависимости от плотности несвязного грунта, его гранулометрического состава и условий стесненной дилатансии позволяет найти предельное сопротивление грунта сдвигу, а следовательно, и его прочность. На основании предложенной упругопластической модели дилатирующего грунта при сдвиге, реализованной согласно принятой методике в специально разработанном дилатометрическом сдвиговом приборе, получены экспериментальные данные о дополнительных дилатантных нормальных напряжениях и прочностных параметрах грунта в зависимости от его плотности, гранулометрического состава и условий стесненной дилатансии. Использование искусственных нейронных сетей при математической обработке экспериментальных данных позволило разработать аналитический метод определения предельного сопротивления несвязного грунта сдвигу в условиях стесненной дилатансии и произвести калибровку расчетных параметров принятой грунтовой модели. Доказано, что прочность грунта является функцией условий разрушения, которые определены трением и дилатансией, при этом традиционная теория прочности Кулона – Мора для несвязных грунтов справедлива как для условий свободного дилатирования, так и при стесненном сдвиге, но с учетом дополнительных нормальных дилатантных напряжений.


Об авторах

О. B. Попов
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Кандидат технических наук, доцент


Ю. Б. Попова
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Кандидат технических наук, доцент 

Адрес для переписки: Попова Юлия Борисовна – Белорусский национальный технический университет,  ул. Б. Хмельницкого, 9, 220013, г. Минск. Тел.: +375 17 292-71-53    jpopova@bntu.by



С. В. Яцынович
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Инженер


Список литературы

1. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформированности: ГОСТ 12248–2010. М.: Стандартинформ, 2012. 78 с.

2. Устройство для определения контактного сопротивления сдвигу сыпучих материалов: а. с. 1491143 СССР / Д. Ю. Соболевский, О. В. Попов. 1989.

3. Соболевский, Д. Ю. Прочность и несущая способность дилатирующего грунта / Д. Ю. Соболевский. Минск: Навука i тэхнiка, 1994. 232 с.

4. Соболевский, Д. Ю. О сдвиговой осадке и боковом трении по стволам свай в песках / Д. Ю. Соболевский, О. В. Попов // Механизир. безотход. технол. возведения свайных фундаментов из свай завод. готовности. Владивосток, 1988. С. 97–99.

5. Герсеванов, Н. М. Основы механики грунтов и их практические приложения / Н. М. Герсеванов, Д. Е. Польшин. М.: Стройиздат, 1948. 248 с.

6. Уоссермен, Ф. Нейрокомпьютерная техника: теория и практика / Ф. Уоссермен. М.: Мир, 1992. 184 с.

7. Парадигмы обучения нейронных сетей [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://apsheronsk.bozo.ru/Neural/Lec3.htm. Дата доступа: 10.05.2017.

8. Попова, Ю. Б. Обучение искусственных нейронных сетей методом обратного распространения ошибки [Электронный ресурс] / Ю. Б. Попова, С. В. Яцынович. Режим доступа: http://www.bntu.by/news/67-conference-mido/4860-2016-11-18-15-47-40.html. Дата доступа: 01.08.2017.

9. Попова, Ю. Б. Реализация искусственной нейронной сети для управления виртуальными объектами / Ю. Б. Попова, С. В. Яцынович // Системный анализ и прикладная информатика. 2017. № 4. С. 72–78.

10. Попова, Ю. Б. Моделирование и программная реализация искусственной нейронной сети / Ю. Б. Попова, С. В. Яцынович // Математические методы в технике и технологиях: сб. тр. Междунар. науч. конф.: в 12 т. / под общ. ред. А. А. Большакова. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. Т. 12. Ч. 1. С. 168–171.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Попов О.B., Попова Ю.Б., Яцынович С.В. Определение предельного сопротивления дилатирующего грунта сдвигу при помощи искусственных нейронных сетей. НАУКА и ТЕХНИКА. 2018;17(6):471-477. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-6-471-477

For citation: Popov О.V., Popova Y.B., Yatsynovich S.V. Determination of Limiting Resistance for Dilatant Soil to Shearing While Using Artificial Neural Networks. Science & Technique. 2018;17(6):471-477. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2018-17-6-471-477

Просмотров: 145

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)