A deep learning approach for rapid detection of soil liquefaction using time–frequency images

液化 卷积神经网络 危害 土壤液化 人工神经网络 深度学习 孔隙水压力 岩土工程 地质学 计算机科学 人工智能 地震学 化学 有机化学
作者
Wenyang Zhang,F. Ghahari,Pedro Arduino,Ertuǧrul Taciroğlu
出处
期刊:Soil Dynamics and Earthquake Engineering [Elsevier]
卷期号:166: 107788-107788 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.soildyn.2023.107788
摘要

Soil liquefaction – a common hazard during earthquakes – can cause severe damage to infrastructure systems. The excessive pore water pressure induced by underground shaking can result in a sudden loss of soil stiffness and strength, which renders the soil–water mixture to behave temporarily as “liquid”. Identifying liquefaction events and extracting their time of initiation and duration from recorded data are critical capabilities for validating and improving predictive models, and ultimately, effectively mitigating this hazard. The current approach is to conduct on-site investigations or simplified statistical analyses, which are generally time-consuming and bear high uncertainties, except for the most obvious cases. In this study, we utilize a convolutional neural network (CNN), a deep learning method, to predict both the occurrence of a liquefaction event and its triggering time (if it occurred). For this purpose, first, more than one million high-fidelity nonlinear site response simulations with different soil profiles and ground motions are performed. The surface acceleration time-histories are then converted into time–frequency distribution images, which are fed into a CNN as the training inputs. The trained CNN exhibits high prediction accuracy for both training and validation sets, another suite of independent site response simulations, as well as real-life earthquake data.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
懵懂的书本完成签到 ,获得积分10
6秒前
朱科源啊源完成签到 ,获得积分10
8秒前
xue完成签到 ,获得积分10
14秒前
17秒前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
18秒前
木子林夕完成签到,获得积分10
20秒前
甜甜以云完成签到,获得积分10
25秒前
28秒前
爱吃糖果的小象完成签到,获得积分10
28秒前
啊哈啊哈额完成签到,获得积分10
30秒前
abc发布了新的文献求助10
33秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
40秒前
WSY完成签到 ,获得积分10
40秒前
消摇完成签到,获得积分10
42秒前
Hello应助abc采纳,获得10
51秒前
i2stay完成签到,获得积分10
51秒前
丝丢皮得完成签到 ,获得积分10
53秒前
DingShicong完成签到 ,获得积分10
53秒前
优雅夕阳完成签到 ,获得积分0
55秒前
丝丢皮的完成签到 ,获得积分10
59秒前
冷艳的又蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笨笨青筠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
左手写情发布了新的文献求助10
1分钟前
stark完成签到,获得积分10
1分钟前
yjt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
范晓阳完成签到,获得积分10
1分钟前
韧迹完成签到 ,获得积分0
1分钟前
lyj完成签到 ,获得积分0
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
世间安得双全法完成签到,获得积分0
1分钟前
不可靠月亮完成签到,获得积分10
1分钟前
菜菜完成签到,获得积分10
1分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
1分钟前
harden9159完成签到,获得积分10
1分钟前
思源应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
时代炸蛋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可靠月亮完成签到,获得积分10
1分钟前
疏影横斜完成签到 ,获得积分20
2分钟前
寒冷又菡完成签到 ,获得积分10
2分钟前
poplin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
医养结合概论 500
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5459665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4565149
关于积分的说明 14297595
捐赠科研通 4490484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2459727
邀请新用户注册赠送积分活动 1449309
关于科研通互助平台的介绍 1425037