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CPT液化判别方法对比及基于机器学习的液化影响因素分析
1
作者
李程程
崔怡怡
+3 位作者
刘中宪
袁晓铭
徐蓝
魏庆宾
《地震工程与工程振动》
北大核心
2025年第3期106-117,共12页
国内外现有多种基于经验测试数据的液化判别方法,其中静力触探法(cone penetration test,CPT)由于其自身优势成为液化评价中的常用方法。该文介绍了国内外4种常用的CPT液化判别方法:NCEER法、《岩土工程勘察规范》方法(简称“岩规法”)...
国内外现有多种基于经验测试数据的液化判别方法,其中静力触探法(cone penetration test,CPT)由于其自身优势成为液化评价中的常用方法。该文介绍了国内外4种常用的CPT液化判别方法:NCEER法、《岩土工程勘察规范》方法(简称“岩规法”)、《软土地区岩土工程勘察规程》方法(简称“软土规程法”)和《建筑工程抗震性态设计通则》方法,对比分析了4种方法的判别结果,并采用基于数据驱动的分类与回归决策树(classification and regression tree,CART)算法以及随机森林(random forest,RF)算法对液化影响因素对液化触发的重要程度以及影响因素之间的耦合作用进行了研究分析,得出一套液化发生与否的判别新标准。结果表明:袁晓铭等提出的通则法具有均衡性,液化判别准确率最高,在7度、8度、9度区的准确率均在94%以上,均高于NCEER法,且远高于岩规法和软土规程法;NCEER法次之,但是在9度区的深层,会将大量非液化数据误判为液化数据,不符合实际;岩规法和软土规程法判别效果最差。2种机器学习方法判别准确率分别为97.6%和97.5%,且预测变量的重要性程度排名基本一致,其中相对密实度D r、土壤类型行为指数I c、细粒土含量(fines content,FC)、上覆盖层厚度(cover thickness,CT)对液化触发影响较大,峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)、地下水位(groundwater table,GWT)和可液化层厚度(critical thickness of the liquefiable layer,CTL)影响较小。提出新的液化触发判别标准符合各影响因素对液化触发的影响趋势,为液化触发的预测和判别提供了参考和支持。
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关键词
静力触探
液化
判别
方法
CART决策树
随机森林
液化触发判别标准
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职称材料
题名
CPT液化判别方法对比及基于机器学习的液化影响因素分析
1
作者
李程程
崔怡怡
刘中宪
袁晓铭
徐蓝
魏庆宾
机构
天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室
天津城建大学土木工程学院
中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室
地震灾害防治应急管理部重点实验室
出处
《地震工程与工程振动》
北大核心
2025年第3期106-117,共12页
基金
国家自然科学基金联合基金重点项目(U2139208)
中国地震局地震工程与工程振动重点实验室重点专项(2020EEEVL0302)
+1 种基金
天津市软土特性与工程环境重点实验室开放课题基金项目(2022SCEEKL003)
国家自然科学基金项目(52008287,52278516)。
文摘
国内外现有多种基于经验测试数据的液化判别方法,其中静力触探法(cone penetration test,CPT)由于其自身优势成为液化评价中的常用方法。该文介绍了国内外4种常用的CPT液化判别方法:NCEER法、《岩土工程勘察规范》方法(简称“岩规法”)、《软土地区岩土工程勘察规程》方法(简称“软土规程法”)和《建筑工程抗震性态设计通则》方法,对比分析了4种方法的判别结果,并采用基于数据驱动的分类与回归决策树(classification and regression tree,CART)算法以及随机森林(random forest,RF)算法对液化影响因素对液化触发的重要程度以及影响因素之间的耦合作用进行了研究分析,得出一套液化发生与否的判别新标准。结果表明:袁晓铭等提出的通则法具有均衡性,液化判别准确率最高,在7度、8度、9度区的准确率均在94%以上,均高于NCEER法,且远高于岩规法和软土规程法;NCEER法次之,但是在9度区的深层,会将大量非液化数据误判为液化数据,不符合实际;岩规法和软土规程法判别效果最差。2种机器学习方法判别准确率分别为97.6%和97.5%,且预测变量的重要性程度排名基本一致,其中相对密实度D r、土壤类型行为指数I c、细粒土含量(fines content,FC)、上覆盖层厚度(cover thickness,CT)对液化触发影响较大,峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)、地下水位(groundwater table,GWT)和可液化层厚度(critical thickness of the liquefiable layer,CTL)影响较小。提出新的液化触发判别标准符合各影响因素对液化触发的影响趋势,为液化触发的预测和判别提供了参考和支持。
关键词
静力触探
液化
判别
方法
CART决策树
随机森林
液化触发判别标准
Keywords
static cone penetration test
liquefaction discrimination methods
CART decision tree
random forest
liquefaction triggering discrimination criteria
分类号
TU4 [建筑科学—土工工程]
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
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1
CPT液化判别方法对比及基于机器学习的液化影响因素分析
李程程
崔怡怡
刘中宪
袁晓铭
徐蓝
魏庆宾
《地震工程与工程振动》
北大核心
2025
0
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