类神经网路技术应用于921地震灾区挡土结构物耐震特性之研究分析

摘要

台湾山区道路沿线地质构造复杂多变、地层岩性脆弱,每于台风豪雨季节或遭逢强烈地震时,道路护坡挡土工程崩塌损坏状况严重,影响山区边坡之行车安全至钜,究其受损诱因除受道路沿线地质、地文与水文及地震环境作用之不可抗拒外,其挡土工程之设计因子适当节选,均有相当程度之关系,而导致挡土墙损坏与变形位移之原因大多由于墙背之土压力过大所致,而土压力又以因地震所引致之瞬间动态土压力影响最大;有鉴于此,本研究乃以台湾中部地区之(県系)道149线18k+200处之灾损挡土结构物为例,并以在相同土压力条件下之不同土壤力学特性参数组合安全系数,运用Mononobe-Okabe拟静力分析法理论所认定影响动态土压力系数之四项因子:(1)挡土墙墙背倾斜角度(β),(2)背塡土摩擦角(ψ),(3)边坡坡角(i)及(4)地动加速度(θ)等作为类神经网络分析运算之网络输入因子,输出因子为挡土墙之倾倒安全系数,经由类神经网络训练测试完成后,发现于训练1000笔、测试691笔、循环次数5000次、14个网路隐藏层处理单元等条件下,可作为本研究之最佳网络分析模式,以期作为921地震灾区之挡土工程构造物耐震安全性之初步评估,进而作为后续山区道路相关边坡挡土工程规划设计之参考依据.