12、黏土蠕变分析中加载时长对不确定性的影响及砂土模型选择研究

黏土蠕变分析中加载时长对不确定性的影响及砂土模型选择研究

黏土蠕变分析结果与讨论

在黏土蠕变分析中，我们采用了九个预测模型来估算每个加载阶段的垂直应变。这些估算可以通过参数的均值来计算，相关参数均值可见表 5.3。表 5.4a 和 5.4b 分别总结了估算值与 S1 和 S2 样本的固结仪测试数据之间的统计指标。通过比较图 5.3a 和 5.3b 中最后 4 个加载阶段的均方根误差（RMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）的平均值，可以明显看出，更新后的 Yin 等人 2011 年的模型在 RMSE 和 MAPE 方面具有最小值，比其他模型的预测更准确。

当使用 1 天的固结仪测试数据来确定模型参数时，Yin 及其同事提出的五个模型的 MAPE 和 RMSE 值没有明显差异。Yin 等人 2011_S1 和 Yang 等人 2015_S1 模型在最后 4 个加载阶段的垂直应变预测中表现出色。然而，当土壤样本在短时间内承受较小的垂直附加荷载时，这两个模型无法准确捕捉变形行为。这表明，当施加的荷载小于前期固结压力且加载时长较短时，仅考虑时间效应的模型可能在预测中表现更好；而当施加的荷载大于前期固结压力时，即使加载时长较短，也应考虑结构破坏效应。

当使用 10 天的固结仪测试数据确定模型参数时，Yin 等人 2011_S2 和 Yang 等人 2015_S2 模型在拟合能力方面也显示出明显优势。与图 5.3a 中的直方图相比，所有模型的 MAPE 和 RMSE 值都有所降低。这意味着在更新特定模型时使用更多的蠕变数据可以提高准确性。比较表 5.4b 中的 MAPE 和 RMSE 值可以得出，即使完整样本承受较小的垂直附加荷载，也应该使用考虑结构破坏效应的模型来描述其长时间的变形。 <