|
การวิเคราะห์กำลังรับแรงแบกทานของปัญหาฐานรากตะแกรงด้วยการประยุกต์ใช้แบบจำลองของ Bolton |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | การวิเคราะห์กำลังรับแรงแบกทานของปัญหาฐานรากตะแกรงด้วยการประยุกต์ใช้แบบจำลองของ Bolton |
| Creator | สหรัฐ แก้วกนก |
| Contributor | สุรภาพ แก้วสวัสดิ์วงศ์, ที่ปรึกษา |
| Publisher | มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ |
| Publication Year | 2568 |
| Keyword | แบบจำลอง Bolton, ฐานรากตะแกรง, ดินทรายแน่น, กำลังรับแรงแบกทาน, วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์แบบขีดจำกัด, xDeepFM, Beluga whale optimization, Bolton model, Grillage foundation, Dense sand, Bearing capacity, Finite element limit analysis |
| Abstract | วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษากำลังรับแรงแบกทานและกลไกการวิบัติของฐานรากตะแกรงในชั้นดินทรายแน่น โดยใช้การวิเคราะห์เชิงตัวเลขด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์แบบขีดจำกัดร่วมกับแบบจำลองพฤติกรรมดินทรายแน่นของ Bolton การศึกษาครอบคลุมกรณีฐานรากตะแกรงวางบนผิวดินที่อัตราส่วนระดับตำแหน่งของฐานรากต่อความหนาของชิ้นตะแกรงเท่ากับ 0 และกรณีฐานรากตะแกรงอยู่ใต้ชั้นดินทรายแน่นที่อัตราส่วนระดับตำแหน่งของฐานรากต่อความหนาของชิ้นตะแกรงเท่ากับ 3 และ 5 โดยพิจารณาผลของพารามิเตอร์หลัก ได้แก่ ความแข็งของเม็ดดิน มุมเสียดทานที่สภาวะวิกฤติของดิน หน่วยน้ำหนักของดิน อัตราส่วนระยะห่างต่อความหนาของชิ้นตะแกรง จำนวนชิ้นตะแกรง และความกว้างรวมของฐานราก ผลลัพธ์จากการวิเคราะห์เชิงตัวเลขถูกนำเสนอในรูปตัวประกอบกำลังรับแรงแบกทานแบบไร้มิติ ได้แก่ Ng สำหรับกรณีฐานรากบนผิวดิน และ Nq สำหรับกรณีฐานรากใต้ชั้นดินทรายแน่นการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองเชิงตัวเลขดำเนินการโดยเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์กับข้อมูลอ้างอิงของฐานรากตะแกรงในทราย และปรับเทียบค่าพารามิเตอร์เชิงประจักษ์ในแบบจำลอง Bolton ผลการตรวจสอบพบว่าค่าพารามิเตอร์ b เท่ากับ 1 ให้ผลสอดคล้องกับข้อมูลอ้างอิงดีที่สุด โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจเท่ากับ 0.990 ค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์เฉลี่ยเท่ากับ 7.123 และค่ารากที่สองของความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยเท่ากับ 10.148 แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองเชิงตัวเลขที่พัฒนาขึ้นมีความน่าเชื่อถือเพียงพอสำหรับใช้วิเคราะห์พฤติกรรมกำลังรับแรงแบกทานของฐานรากตะแกรงในดินทรายแน่น ผลการวิเคราะห์พบว่า ฐานรากตะแกรงมีพฤติกรรมการรับแรงที่ขึ้นกับผลร่วมระหว่างคุณสมบัติของดินและเรขาคณิตของฐานรากอย่างชัดเจน สำหรับกรณีฐานรากวางบนผิวดิน ค่า Ng มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อมุมเสียดทานที่สภาวะวิกฤติ ความแข็งของเม็ดดิน และหน่วยน้ำหนักของดินเพิ่มขึ้น ขณะที่การเพิ่มอัตราส่วนระยะห่างต่อความหนาของชิ้นตะแกรงและจำนวนชิ้นตะแกรงทำให้ค่า Ng ลดลงในเชิงสัมพัทธ์ เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างเขตความเค้นและเขตวิบัติของชิ้นตะแกรงลดลง เมื่อพิจารณากรณีฐานรากใต้ชั้นดินทรายแน่น พบว่าการเพิ่มระดับความลึกของฐานรากทำให้เขตการวิบัติของดินพัฒนาได้กว้างและต่อเนื่องมากขึ้น โดยเฉพาะกรณีอัตราส่วนระดับตำแหน่งของฐานรากต่อความหนาของชิ้นตะแกรงเท่ากับ 5 อย่างไรก็ตาม เมื่อแสดงผลในรูปตัวประกอบ Nq ค่า Nq ของกรณีอัตราส่วนดังกล่าวเท่ากับ 3 มีค่าสูงกว่ากรณีเท่ากับ 5 ภายใต้นิยามไร้มิติที่ใช้ในการศึกษานี้ นอกจากนี้ วิทยานิพนธ์ได้พัฒนาแบบจำลอง xDeepFM ที่ปรับค่าไฮเปอร์พารามิเตอร์ด้วยอัลกอริทึม Beluga Whale Optimization เพื่อพยากรณ์ค่าตัวประกอบกำลังรับแรงแบกทานของฐานรากตะแกรง โดยแบบจำลอง Ng ใช้ข้อมูล 243 ชุด และให้ค่า R² = 0.9995, RMSE = 0.0084, MAE = 0.0062 และ MAPE = 1.61% ส่วนแบบจำลอง Nq ใช้ข้อมูล 486 ชุด และให้ค่า R² = 0.9999, RMSE = 1.2204, MAE = 0.8784 และ MAPE = 0.3859% ผลลัพธ์แสดงว่าแบบจำลอง xDeepFM-BWO สามารถเรียนรู้ความสัมพันธ์ไม่เชิงเส้นของพารามิเตอร์ได้อย่างแม่นยำ และเหมาะสำหรับใช้ช่วยพยากรณ์ในงานออกแบบเบื้องต้นของฐานรากตะแกรงในดินทรายแน่น |
