Đánh giá xác suất phá hoại địa chấn của kết cấu trụ cầu bê tông cốt thép chịu động đất dựa trên mạng nơron nhân tạo

Tóm tắt

Nghiên cứu trình bày một hướng tiếp cận mới dựa trên mô hình mạng nơron nhân tạo (ANN) nhằm xây dựng đồ thị trạng thái phá hủy của trụ cầu bê tông cốt thép (BTCT) chịu động đất. Theo đó, trụ cầu được mô hình hóa sử dụng phần mềm OpenSees xét đến mô hình vật liệu phi tuyến và ảnh hưởng của nền móng. Các phân tích lịch sử thời gian được thực hiện trên một bộ gồm 140 bản ghi gia tốc nền được lựa chọn theo các phổ hiểm họa đều mục tiêu. Dựa trên dữ liệu được thu thập từ các kết quả phân tích, hai mô hình ANN nối tiếp được xây dựng, tối ưu và xác thực; cụ thể, mô hình ANN 1 được sử dụng để thiết lập quan hệ giữa các đại lượng đo lường cường độ dao động nền (IM) và mô hình ANN 2 với dữ liệu đầu vào là các IM được sử dụng để ước lượng đáp ứng kết cấu. Mô phỏng Monte Carlo cuối cùng được áp dụng trên 2 mô hình này để xây dựng đồ thị trạng thái phá hủy của kết cấu ứng với các trạng thái hư hại. Kết quả phân tích trên một trụ cầu thân cột BTCT của cầu Quá Giáng ở thành phố Đà Nẵng cho thấy phương pháp đề xuất thể hiện tính khả thi và tin cậy trong việc xây dựng đồ thị trạng thái phá hủy cho các trạng thái hư hại khác nhau của trụ cầu.