Title of article :
Assessment of Lateral Displacements using Neuro-Fuzzy Group Method of Data Handling Systems
Author/Authors :
Goharriz, M Department of Civil Engineering - Shahid Bahonar University of Kerman , Marandi, S.M Department of Civil Engineering - Shahid Bahonar University of Kerman
Abstract :
Lateral spreading is one of the most destructive effects of liquefaction. Liquefaction is known as one of
the major causes of ground failure related to earthquake. This phenomenon is likely to occur when the
rate of earthquake-induced excess pore water pressure buildup exceeds the rate of drainage. Estimation
of the hazard of lateral spreading requires characterization of subsurface conditions. In this study,
neuro-fuzzy group method of data handling (NF-GMDH) is utilized for assessment of lateral
displacement in both ground slope and free face conditions. The NF-GMDH approach is improved
using particle swarm optimization (PSO) algorithm. The comprehensive database used for the
development of the model was obtained from different earthquakes. Contributions of the variables
influencing the lateral displacement of soil are evaluated through a sensitivity analysis. Performance of
the NF-GMDH-PSO models are compared with those yielded using empirical equations in terms of
error indicators parameters and the advantages of the proposed models over the conventional method
are discussed.
Farsi abstract :
روانگرايي به عنوان يكي از علل عمده ي خسارت هاي ناشي از زلزله شناخته شده است. گسترش جانبي نيز يكي از مخرب ترين آثار پديده ي روانگرايي به شمار مي آيد. در مواقعي كه ميزان فشار آب حفره اي ايجاد شده در اثر بارگذاري زلزله فراتر از نرخ زهكشي باشد، احتمال بروز اين پديده بيشتر خواهد شد. برآورد ميزان گسترش جانبي نيازمند شناسايي هاي زيرسطحي مي باشد كه خود يكي از پرهزينه ترين تحقيقات ژئوتكنيكي مي باشد. از اينرو در اين تحقيق، تركيب فازي عصبي و الگوريتم دسته بندي گروهي داده ها (NF-GMDH) به منظور ارزيابي گسترش جانبي در شرايط زمين مسطح و وجه آزاد استفاده شد. تركيب NF-GMDH با استفاده از الگوريتم ازدحام ذرات (PSO) توسعه داده شد. مجموعه ي وسيعي از نتايج زلزله هاي مختلف جهت ارائه ي مدل هاي پيشنهادي بكار گرفته شد. انتخاب مهمترين پارامترهاي مؤثر بر گسترش جانبي با استفاده از آناليز حساسيت انتخاب گرديد. عملكرد مدل هاي مبتني بر NF-GMDH-PSO با روابط و مدل هاي موجود مقايسه گرديد. نتايج بيانگر دقت بالاي مدل هاي پيشنهادي در ارزيابي گسترش جانبي ناشي از روانگرايي مي باشد.
Keywords :
Empirical Equations , PSO , Lateral Displacement , Liquefaction , Earthquake , NF-GMDH
Journal title :
Astroparticle Physics
