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한국지반공학회 / v.15, no.1, 1999년, pp.99-112 
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합리적인 측압계수 결정을 위한 인공신경 전문가 시스템의 개발
( Development of an Artificial Neural Expert System for Rational Determination of Lateral Earth Pressure Coefficient ) |
| 문상호;문현구; 한양대학교 대학원 자원ㆍ환경공학과;한양대학교 공과대학 자원ㆍ환경공학과;
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| 초 록 |
| 국내에서 계측된 92개의 측압계수를 이용하여 심도에 따른 측압계수의 경향을 분석하고 Hoek & Brown이 정의한 측압계수의 범위와 비교하였다. 국내의 측압계수는 1이상이 84%로 대부분의 경우 수평응력이 연직응력보다 크게 나타났다. 지반의 침식. 퇴적 및 암반 풍화. 횡압력에 의한 측압계수의 변화를 분석하기 위해 탄소성 이론을 적용하고 그 결과를 유한요소해석과 비교하였다. 측압계수는 지표 침식과 횡압력이 크고 암질이 양호할수록 증가하였고 퇴적의 경우에 감소하였다. 본 연구를 통하여 여러 지질작용이 측압계수에 미치는 영향을 파악할 수 있었고, 특히 지하공동의 굴착 심도인 천부 암반에서의 측압계수 변화를 파악할 수 있었다. 다층 역전파 학습 알고리즘을 적용한 인공신경망을 이용하여 측압계수 예측 전문가 시스템을 개발하였다. 학습률, 모멘텀 상수 그리고 은닉층 노드수를 고려하여 실측치와 상관계수 0.996 이상의 매우 높은 추론율을 보이는 모델을 선정하였다 학습에서 제외한 9개 계측자료로 이 모델을 검증한 결과, 추론오차의 평균은 20%였으며 상관계수도 0.95 이상으로 측압계수를 예측하는데 있어 높은 신뢰성을 보였다. |
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| By using 92 values of lateral earth pressure coefficient(K) measured in Korea, the tendency of K with varying depth is analyzed and compared with the range of K defined by Hoek and Brown. The horizontal stress is generally larger than the vertical stress in Korea : About 84 % of K values are above 1. In this study, the theory of elasto-plasticity is applied to analyze the variation of K values, and the results are compared with those of numerical analysis. This reveals that the erosion, sedimentation and weathering of earth crust are important factors in the determination of K values. Surface erosion, large lateral pressure and good rock mass increase the K values, but sedimentation decreases the K values. This study enable us to analyze the effects of geological processes on the K values, especially at shallow depth where underground excavation takes place. A neural network expert system using multi-layer back-propagation algorithm is developed to predict the K values. The neural network model has a correlation coefficient above 0.996 when it is compared with measured data. The comparison with 9 measured data which are not included in the back-propagation learning has shown an average inference error of 20% and the correlation coefficient above 0.95. The expert system developed in this study can be used for reliable determination of K values. |
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| 키워드 |
| Lateral earth pressure coefficient;Elasto-plasticity theory;Numerical analysis;Geological process;Neural network expert system;Correlation coefficient; |
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한국지반공학회논문집 / v.15, no.1, 1999년, pp.99-112
한국지반공학회
ISSN : 1229-2427
UCI : G100:I100-KOI(KISTI1.1003/JNL.JAKO199911921748929)
언어 : 한국어 |
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| 논문 제공 : KISTI 한국과학기술정보연구원 |
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