مدل سازی ضریب بزرگنمایی خاک های ماسه ای به دو روش شبکه عصبی و برنامه ریزی بیان ژن

زمانی که امواج زمین لرزه از لایه های آبرفتی می گذرند؛ دامنه امواج لرزه ای در برخی از دوره ها به طور قابل توجهی افزایش می یابد که با عنوان بزرگنمایی سایت شناخته می شود. در این صورت می توان آن را با یک مدل تحلیلی به صورت نسبت طیف پاسخ سطح زمین به طیف پاسخ حرکت ورودی برآورد کرد. این رفتار در ارزیابی عملکرد لرزه ای سازه ها و شریان های حیاتی ضروری است. در این مقاله سعی شده است که این تاثیر در لایه های ماسه ای با ستبرا های متفاوت بررسی شود. برای نمونه، شهرستان ارومیه به عنوان یکی از کلان شهرهای شمال باختری ایران و منطقه ای زمین‎لرزه خیز بررسی شده است. ۱۲۰ گمانه ژئوتکنیکی حفر و لایه های ماسه ای با ستبرا های متفاوت در بخش مرکزی و خاوری آن دیده شده است. در این تحلیل ها از شتاب نگاشت های مصنوعی شبیه سازی شده بر پایه نتایج تحلیل خطر لرزه ای به عنوان حرکت ورودی برای تحلیل استفاده شده است. سپس با مقایسه شتاب های طیفی در دوره های مختلف سطح زمین با مقادیر متناظر روی سنگ بستر لرزه ای طیف بزرگنمایی شتاب طیفی در دوره های مختلف ارائه و به­دنبال آن با استفاده از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک مدل سازی این ضرایب انجام شد. نتایج به دست­ آمده نشان‎دهنده افزایش قابل توجه ضریب بزرگنمایی در برخی از دوره ها با افزایش ستبرای لایه های ماسه ای است. با استفاده از نتایج مدل سازی ارائه شده می توان ضرایب بزرگنمایی خاک های ماسه ای شهر ارومیه را با ستبرا های متفاوت به ازای دوره های متغیر تا ۴ ثانیه برآورد کرد. در این مطالعه نتایج به دست آمده از شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از معیارهای ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا جواب های دقیق تری نسبت به برنامه ریزی بیان ژن ارائه کرده است. همچنین در این مطالعه با استفاده از الگوریتم تکاملی برنامه ریزی بیان ژن رابطه ریاضی به ازای ستبرای لایه ماسه ای و دوره های متفاوت بیان می شود.

Keywords:

تحلیل خطی معادل , اثرات ساختگاهی , ضریب بزرگنمایی , شتاب نگاشت مصنوعی , شبکه عصبی , برنامه ریزی بیان ژن