مدل‌‌سازی و تخمین طول مفصل پلاستیک ستون های بتن‌آرمه به کمک شبکه‌های عصبی مصنوعی

شبکه‌های عصبی مصنوعی تا حدودی از مغز انسان الگوبرداری شده‌اند و همان‌گونه که مغز انسان می‌تواند با استفاده از تجربیات قبلی و مسائل از پیش یادگرفته، مسائل جدید را تحلیل و تجزیه نماید، شبکه‌های عصبی نیز در صورت آموزش قادرند بر مبنای اطلاعاتی که به ازای آن‌ها آموزش دیده‌اند، جواب‌های قابل قبول ارائه دهند و نیز می‌توان از آن‌ها به طور نامحدود در ارائه جواب به اطلاعاتی که قبلا با آن‌ها مواجه نبوده‌اند، استفاده نمود. به منظور ساده‌سازی تخمین تغییرمکان ستون‌های بتن‌آرمه، انحناهای غیرالاستیک در مفاصل پلاستیک معمولا در طول ناحیه مفصل پلاستیک ثابت فرض می‌شوند. بنابراین اگر طول مفصل پلاستیک شناخته شود، تغییرمکان انتهای یک ستون را می‌توان به راحتی با انتگرال‌گیری انحناها و برعکس بدست آورد. در این مقاله از شبکه‌های عصبی مصنوعی برای تحلیل و بررسی رفتار ستون‌های بتن‌آرمه در سطح مولفه‌ای، شامل تعیین طول مفصل پلاستیک، استفاده شده و نتایج قابل قبول و مطلوبی بدست آمده است. به کمک نتایج حاصل از 150 آزمایش بر روی ستون‌های بتن‌آرمه و مدل شبکه عصبی مصنوعی پیشنهادی مشخصات مفصل پلاستیک شامل طول مفصل پلاستیک به گونه‌ای ارائه شده که با ارائه اطلاعات لازم به این شبکه‌ها در زمانی کمتر از چند دهم ثانیه می‌توان از مشخصات مفاصل پلاستیک اطلاع حاصل نمود. داده‌های ورودی به سه دسته آموزش، ارزیابی و آزمایش تقسیم ‌شده که 70 درصد داده‌ها برای آموزش، 20 درصد برای ارزیابی و 10 درصد برای آزمایش در نظر گرفته می‌شوند. خطاهایی که در طول روند یادگیری بوجود می‌آیند نشان‌دهنده میزان اختلاف بین مقادیر ورودی (آزمایشگاهی) و مقادیر پیش‌بینی‌شده می‌باشند. با در‌نظر گرفتن خطاهای محاسبه‌شده و میزان تاثیر هر یک از پارامترهای ورودی بر طول مفصل پلاستیک، رابطه‌ای ارائه ‌شده است که با استفاده از این رابطه مقادیر اصلی اندازه‌گیری‌شده برای طول مفصل پلاستیک، بدست می‌آیند.