基于机器学习的地基抗震承载力可靠度计算方法研究

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：王乃欣，王玉杰，孙平

单位：（中国水利水电科学研究院岩土工程研究所

摘要：地基抗震承载力是建筑、水利及桥梁工程中稳定性分析的关键问题。传统安全系数法忽略了参数的不确定性，且无法量化失效概率，因而难以全面评估地基的安全性。为此，提出一种结合有限元极限分析（FELA）与多层感知机（MLP）的可靠度计算方法。基于FELA生成多参数组合下大规模的地基抗震承载力数据集，构建MLP模型，建立输入参数与极限承载力之间的非线性映射关系，并结合蒙特卡洛模拟（MCS）方法，评估静力与地震工况下的失效概率和可靠度指标。特别地，基于地震超越概率与条件概率理论，推导得出地震工况下可靠度指标的允许值为2.58，为地基抗震设计提供了理论支持。工程实例验证了所提方法的可行性与实用性。

关键词：地基抗震承载力； 可靠度分析； 有限元极限分析（FELA）； 多层感知机（MLP）,蒙特卡洛模拟（MCS）

基金资助：北京市水务局资助项目（11000025210200112773-XM001）