为研究机器学习（Machine Learning,ML）方法在冻土力学参数预测中的性能及其应用，本文采用4种ML算法（DT、MLP、SVM以及GP），基于116组冻结黏土定向剪切试验数据，以中主应力系数b、主应力轴方向角α、平均主应力p和温度T为输入，以冻结黏土的力学参数(应力应变曲线（Stress-Strain Curve,SSC）模式和破坏强度qd)为输出，建立预测模型。通过交叉验证以及与补充试验数据的对比，评估了ML模型的预测性能。并基于最优ML模型分析在多输入参数空间下冻结黏土力学参数的分布，最后结合模型的可解释性（SHAP方法）进行参数敏感性分析。结果表明，基于ML方法可准确预测出冻结黏土的SSC模式和qd，其中MLP模型的预测表现最优；ML预测模型可以在多参数空间下模拟出冻结黏土SSC模式和qd与各输入参数之间的复杂非线性关系；通过SHAP方法有效量化了四种输入参数对于冻结黏土力学参数的影响程度：对于SSC模式的影响程度从大到小为α、p、T和b，对于qd的影响程度从大到小为T、b、α和p...
为研究机器学习（Machine Learning,ML）方法在冻土力学参数预测中的性能及其应用，本文采用4种ML算法（DT、MLP、SVM以及GP），基于116组冻结黏土定向剪切试验数据，以中主应力系数b、主应力轴方向角α、平均主应力p和温度T为输入，以冻结黏土的力学参数(应力应变曲线（Stress-Strain Curve,SSC）模式和破坏强度qd)为输出，建立预测模型。通过交叉验证以及与补充试验数据的对比，评估了ML模型的预测性能。并基于最优ML模型分析在多输入参数空间下冻结黏土力学参数的分布，最后结合模型的可解释性（SHAP方法）进行参数敏感性分析。结果表明，基于ML方法可准确预测出冻结黏土的SSC模式和qd，其中MLP模型的预测表现最优；ML预测模型可以在多参数空间下模拟出冻结黏土SSC模式和qd与各输入参数之间的复杂非线性关系；通过SHAP方法有效量化了四种输入参数对于冻结黏土力学参数的影响程度：对于SSC模式的影响程度从大到小为α、p、T和b，对于qd的影响程度从大到小为T、b、α和p...
为研究机器学习（Machine Learning,ML）方法在冻土力学参数预测中的性能及其应用，本文采用4种ML算法（DT、MLP、SVM以及GP），基于116组冻结黏土定向剪切试验数据，以中主应力系数b、主应力轴方向角α、平均主应力p和温度T为输入，以冻结黏土的力学参数(应力应变曲线（Stress-Strain Curve,SSC）模式和破坏强度qd)为输出，建立预测模型。通过交叉验证以及与补充试验数据的对比，评估了ML模型的预测性能。并基于最优ML模型分析在多输入参数空间下冻结黏土力学参数的分布，最后结合模型的可解释性（SHAP方法）进行参数敏感性分析。结果表明，基于ML方法可准确预测出冻结黏土的SSC模式和qd，其中MLP模型的预测表现最优；ML预测模型可以在多参数空间下模拟出冻结黏土SSC模式和qd与各输入参数之间的复杂非线性关系；通过SHAP方法有效量化了四种输入参数对于冻结黏土力学参数的影响程度：对于SSC模式的影响程度从大到小为α、p、T和b，对于qd的影响程度从大到小为T、b、α和p...
为研究机器学习（Machine Learning,ML）方法在冻土力学参数预测中的性能及其应用，本文采用4种ML算法（DT、MLP、SVM以及GP），基于116组冻结黏土定向剪切试验数据，以中主应力系数b、主应力轴方向角α、平均主应力p和温度T为输入，以冻结黏土的力学参数(应力应变曲线（Stress-Strain Curve,SSC）模式和破坏强度qd)为输出，建立预测模型。通过交叉验证以及与补充试验数据的对比，评估了ML模型的预测性能。并基于最优ML模型分析在多输入参数空间下冻结黏土力学参数的分布，最后结合模型的可解释性（SHAP方法）进行参数敏感性分析。结果表明，基于ML方法可准确预测出冻结黏土的SSC模式和qd，其中MLP模型的预测表现最优；ML预测模型可以在多参数空间下模拟出冻结黏土SSC模式和qd与各输入参数之间的复杂非线性关系；通过SHAP方法有效量化了四种输入参数对于冻结黏土力学参数的影响程度：对于SSC模式的影响程度从大到小为α、p、T和b，对于qd的影响程度从大到小为T、b、α和p...
为探究人工冻结黏土的单轴蠕变试验及其蠕变本构模型，对人工冻结黏土进行室内试验，对不同冻结温度下的试验结果进行对比分析。基于分析结果，在常规模型的基础上进行改良，推导得出弹性模量、黏滞系数等参数值，建立有关时间、应力与温度的冻土蠕变本构方程。根据结果分析可见，随冻结温度降低，抗压强度越高，冻土蠕变变形越小；对于改良的本构模型，通过对比理论值与实际值可知，蠕变发生至最终阶段时，模型计算值大于试验值，这对于实际工程是偏安全的，故所建立的本构模型具有一定物理意义，且在实际工程中具有可行性。
为探究人工冻结黏土的单轴蠕变试验及其蠕变本构模型，对人工冻结黏土进行室内试验，对不同冻结温度下的试验结果进行对比分析。基于分析结果，在常规模型的基础上进行改良，推导得出弹性模量、黏滞系数等参数值，建立有关时间、应力与温度的冻土蠕变本构方程。根据结果分析可见，随冻结温度降低，抗压强度越高，冻土蠕变变形越小；对于改良的本构模型，通过对比理论值与实际值可知，蠕变发生至最终阶段时，模型计算值大于试验值，这对于实际工程是偏安全的，故所建立的本构模型具有一定物理意义，且在实际工程中具有可行性。
为探究人工冻结黏土的单轴蠕变试验及其蠕变本构模型，对人工冻结黏土进行室内试验，对不同冻结温度下的试验结果进行对比分析。基于分析结果，在常规模型的基础上进行改良，推导得出弹性模量、黏滞系数等参数值，建立有关时间、应力与温度的冻土蠕变本构方程。根据结果分析可见，随冻结温度降低，抗压强度越高，冻土蠕变变形越小；对于改良的本构模型，通过对比理论值与实际值可知，蠕变发生至最终阶段时，模型计算值大于试验值，这对于实际工程是偏安全的，故所建立的本构模型具有一定物理意义，且在实际工程中具有可行性。
为了揭示主应力轴旋转条件下初始应力状态对冻结黏土动力特性的影响，利用冻土空心圆柱仪实现了纯主应力轴旋转的圆形应力路径，在圆形应力路径基础上开展了一系列室内空心扭剪试验，研究了初始应力状态对冻结黏土累积塑性应变、应力-应变滞回圈和动模量的影响。结果表明：纯主应力轴旋转条件下试样承受的初始应力越大时，冻结黏土空心圆柱试样的累积塑性应变发展速率越快，产生的最终累积塑性应变也相对较大。另外，发现纯主应力旋转条件下随着初始应力的增大，冻结黏土试样轴向应力-应变和剪切应力-应变滞回曲线倾斜度增大，冻结黏土试样的轴向回弹模量和剪切模量也增大，且不同循环应力比下轴向回弹模量和剪切模量与静偏应力比之间呈线性关系。研究结果有助于完善寒区工程和人工冻结工程设计理论。
为了揭示主应力轴旋转条件下初始应力状态对冻结黏土动力特性的影响，利用冻土空心圆柱仪实现了纯主应力轴旋转的圆形应力路径，在圆形应力路径基础上开展了一系列室内空心扭剪试验，研究了初始应力状态对冻结黏土累积塑性应变、应力-应变滞回圈和动模量的影响。结果表明：纯主应力轴旋转条件下试样承受的初始应力越大时，冻结黏土空心圆柱试样的累积塑性应变发展速率越快，产生的最终累积塑性应变也相对较大。另外，发现纯主应力旋转条件下随着初始应力的增大，冻结黏土试样轴向应力-应变和剪切应力-应变滞回曲线倾斜度增大，冻结黏土试样的轴向回弹模量和剪切模量也增大，且不同循环应力比下轴向回弹模量和剪切模量与静偏应力比之间呈线性关系。研究结果有助于完善寒区工程和人工冻结工程设计理论。
为了揭示主应力轴旋转条件下初始应力状态对冻结黏土动力特性的影响，利用冻土空心圆柱仪实现了纯主应力轴旋转的圆形应力路径，在圆形应力路径基础上开展了一系列室内空心扭剪试验，研究了初始应力状态对冻结黏土累积塑性应变、应力-应变滞回圈和动模量的影响。结果表明：纯主应力轴旋转条件下试样承受的初始应力越大时，冻结黏土空心圆柱试样的累积塑性应变发展速率越快，产生的最终累积塑性应变也相对较大。另外，发现纯主应力旋转条件下随着初始应力的增大，冻结黏土试样轴向应力-应变和剪切应力-应变滞回曲线倾斜度增大，冻结黏土试样的轴向回弹模量和剪切模量也增大，且不同循环应力比下轴向回弹模量和剪切模量与静偏应力比之间呈线性关系。研究结果有助于完善寒区工程和人工冻结工程设计理论。