Machine Learning-Based Prediction of Allowable Bearing Capacity for Deep Mat Foundations: A Comprehensive ۳D Numerical Study

سال انتشار: 1406
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 91

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJE-40-1_012

تاریخ نمایه سازی: 16 تیر 1405

چکیده مقاله:

The accurate prediction of the allowable bearing capacity (qall) for deep mat foundations, governed by a settlement criterion, is a critical yet complex challenge in geotechnical engineering. This study presents a robust predictive framework by integrating high-fidelity numerical modeling with machine learning. An extensive database of ۵۰۰۰ samples was generated using three-dimensional FLAC۳D simulations employing the Hardening Soil model. Three machine learning algorithms—Random Forest, Support Vector Regression, and Gradient Boosting (GB)—were developed and compared. The GB model demonstrated exceptional predictive accuracy (R۲=۰.۹۹۵۴), significantly outperforming a hierarchy of three traditional elasticity-based analytical methods. A subsequent sensitivity analysis using SHapley Additive exPlanations (SHAP) revealed that the model autonomously learned complex and physically meaningful geotechnical principles, including the inverse relationship between foundation width and the settlement-governed allowable pressure. This research validates the synergy between numerical simulations and machine learning, offering a highly accurate and interpretable tool that surpasses conventional methods for the detailed design of deep mat foundations.

نویسندگان

M. Hazeghian

Department of Civil Engineering, Yazd University, Yazd, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Dehghanbanadaki A, Motamedi S. Bearing capacity prediction of shallow foundation ...
  • Samui P, Sitharam T. Least‐square support vector machine applied to ...
  • نمایش کامل مراجع