Development of knowledge-based system for the preliminary design of cantilever retaining walls

This paper describes an application of knowledge-based expert systems (KBES) in the domain of geotechnical engineering design. The KBES, named TWALL, performs the preliminary design of cantilever retaining walls, including the proportioning of wall dimensions to ensure external stability (i.e., wall stability against overturning, sliding and bearing failures) and provision of sufficient steel to ensure internal stability of the wall. TWALL is structured to design for either external stability only or both external stability and internal stability. In TWALL, a hierarchical decomposition of the task of wall design is used as a basis for system organization. The knowledge base of TWALL is developed in Production Rule Language (PRL) provided by the LEVEL5 expert system shell. There are a total of 297 rules used in the knowledge base. The developed system is semi-automated with a user-friendly interface and contains proportioning algorithms developed to obtain a design with only few trials. An external graphic program coded in Microsoft FORTRAN draws the final design sketch of the wall. Cet article décrit l’application d’un nouveau logiciel, soutenu par une base de données performante (KBES), destine au domaine de dessin d’ingénierie géotechnique. Cette application, appelée “TWALL”, est dotée d’une technique de realisation de croquis préliminaire d’un “Cantilever Retaining Walls”, Y compris la prise de proportions des murs, afin d’assurer la stabilité axterne (c-à-d, la stabilité de mur contre l’écrouement, l’eboulement, et des défauts de palier) et la disposition d’armature suffisante à assurer la stabilité interne du mur. TWALL est conçu ä dessiner soit la stabilité externe seulement, soit les deux, la stabilité externe et interne. Dans le logiciel TWALL, ona utilisé comme base de l’organisation du système, une analysis hiérarchique de la tâche du dessin. La base de données de “TWALL” est développée en PRL (Production Rule Language), issue du niveau 5 d’un système expert. Un total de 297 règles sont utilisées dans la base de données. Le système développé est sémi-automatique, possédant une interface à accès facile, et contient toutes les instructions du dessin en proportion, pour obtenir un dessin à partir de quelques modèles. Un programme graphique externe, crééra l’aide du Microsoft Fortran, dessine l’épure finale du mur.