تعیین آستانه لغزش پایداری شیروانی و بهینه یابی حجم عملیات خاکریزی سد خاکی همگن با استفاده از ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک

چکیده مقاله

استفاده از بهینه سازی به کمک ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک ( GA) برای تعیین دقیق آستانه لغزش پایداری شیروانی و حجم بهینه عملیات خاکریزی سدهای خاکی با استفاده از پارامترهای حاصله از نرم افزار PLAXIS شاکله ی اصلی این مقاله را تشکیل می دهد. در این تحقیق ضریب پایداری شیروانی سد خاکی با شبکه عصبی تعیین و با خروجی های نرم افزار المان محدود PLAXIS مقایسه شده است. پارامترهای مورد استفاده برای تعیین این ضریب اصمینان شامل ارتفاع سد( H(، عرض تاج سد ( B)، شیب دامنه سد ( Ө )، زاویه اصطکاک داخلی( φ )، وزن مخصوص خاک( γ ) و چسبندگی خاک (c)می باشند. با مدل سازی شبکه عصبی و اعمال پارامترهای مذکور بعنوان ورودی، بهترین توابع در لایه های پنهان که کمترین خطا را در تعیین خروجی داشتند، تعیین گردید. برای آموزش و آزمون شبکه از اطلاعات بدست آمده از 150 مدل سد خاکی در نرم افزار PLAXIS استفاده گردید. تحلیل پایداری شیروانی به منظور تعیین ضریب اطمینان در سطح لغزش مورد نظر و تعیین محتمل ترین فرایند گسیختگی و کمترین ضریب اطمینان مربوط به آن، انجام می گیرد، که کاربرد الگوریتم ژنتیک در این تحقیق، تعیین محتمل ترین فرایند گسیختگی آستانه لغزش) تعیین حداقل ضریب اطمینان( می باشد. همچنین، یکی دیگر از کاربردهای الگوریتم ژنتیک در این تحقیق، بهینه کردن حجم عملیات خاکریزی سد می باشد به گونه ای که، حداقل ضریب اطمینان )آستانه لغزش( حاصل شود. در این تحقیق، برای استفاده آسان تر مهندسان از ابعاد پیشنهادی، با استفاده از مشخصات مختلف خاک در خاکریز سد، برای ارتفاعهای متفاوت تحلیل صورت گرفت و نتایج به صورت نمودارها و جداول ارائه شده، که با استفاده از این نمودارها می توان ابعاد و حجم بهینه خاک را بدون مراجعه مستقیم به برنامه بدست آورد.