BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的再生保溫混凝土抗壓強度預(yù)測

免振搗混凝土的配合比的不同對其抗壓強度有很大影響,為了解決免振搗混凝土抗壓強度預(yù)測問題,采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法通過免振搗混凝土不同配合比訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)預(yù)測其抗壓強度,結(jié)果表明bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱層節(jié)點數(shù)目對預(yù)測精度有較大影響.通過分析得出采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對免振搗混凝土抗壓強度預(yù)測是可行的.

本文采用誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(bp)建立了混凝土抗壓強度的預(yù)測模型,在不同的誤差目標(biāo)值及隱含層節(jié)點數(shù)條件下,探討模型的預(yù)測精度。實驗結(jié)果表明,當(dāng)誤差目標(biāo)值設(shè)定為0.01、隱含層節(jié)點數(shù)為3時,模型的預(yù)測精度最高,平均誤差百分?jǐn)?shù)為6.6%。當(dāng)誤差目標(biāo)值設(shè)定較大時,樣本的預(yù)測值與實測值會發(fā)生明顯的偏差,預(yù)測效果不佳。

采用基于levenberg-marquardt算法的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建珊瑚混凝土抗壓強度預(yù)測模型,并使用考慮交互作用的正交設(shè)計試驗l27(313)優(yōu)化模型參數(shù)。試驗結(jié)果表明:隱含層神經(jīng)元數(shù)目和調(diào)整量初始值對網(wǎng)絡(luò)性能影響顯著,且二者間存在交互作用。經(jīng)驗證,參數(shù)優(yōu)化后的模型預(yù)測誤差小,預(yù)測結(jié)果可靠,可為配合比設(shè)計和優(yōu)化提供指導(dǎo)。

為了有效提高混凝土抗壓強度的預(yù)測精準(zhǔn)度,利用粒子群算法優(yōu)化bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值和閾值,建立了混凝土抗壓強多因子pso-bp預(yù)測模型。模型以每立方混凝土中水泥、高爐礦渣粉、粉煤灰、水、減水劑、粗集料和細(xì)集料的含量以及置放天數(shù)為輸入?yún)?shù),混凝土抗壓強度值作為輸出參數(shù),不僅可以克服bp算法收斂速度慢和易陷入局部極值的缺陷,而且模型的學(xué)習(xí)能力、泛化能力和預(yù)測精度都有了很大的提高。以uci數(shù)據(jù)庫中的concretecompressivestrength數(shù)據(jù)集為例進行仿真測試,結(jié)果表明:pso-bp模型預(yù)測精度較bp、ga-bp模型分別提高了8.26%和2.05%,驗證了pso-bp模型在混凝土抗壓強度預(yù)測中的有效性。

作為混凝土主要力學(xué)性能指標(biāo)，混凝土的抗壓強度很大程度上決定建筑工程的質(zhì)量?；炷量箟簭姸阮A(yù)測也一直是國內(nèi)外研究的重點。本文在參考國內(nèi)外已有文獻的基礎(chǔ)上，借助matlab數(shù)學(xué)工具建立混凝土抗壓強度預(yù)測的bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對混凝土抗壓強度進行預(yù)測，同時將預(yù)測得到的結(jié)果和concretecompressivestrength數(shù)據(jù)集進行對比，驗證模型的正確性。并通過改變影響混凝土強度的各種因素的值對它們對混凝土抗壓強度的影響進行探討。

利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法,建立了再生混凝土的抗壓強度預(yù)測模型。該模型采用了3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式,輸入層采用再生混凝土的配合比數(shù)據(jù),輸出層為再生混凝土,置放7、28、56、90d的強度數(shù)據(jù),模型的轉(zhuǎn)移函數(shù)均采用單極性sigmoid函數(shù)。由于sigmoid函數(shù)值為[0,1],因此,對再生混凝土輸入數(shù)據(jù)進行歸一化處理。最后,設(shè)計了33塊再生混凝土的抗壓強度試驗,利用試驗數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)模型進行測試,測試的結(jié)果證實了該模型對再生混凝土的強度預(yù)測值與實際測試結(jié)果基本相符。

在給出混凝土等效水灰比和骨料平均漿體厚度計算方法的基礎(chǔ)上,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,建立了混凝土28d抗壓強度與混凝土等效水灰比、骨料平均漿體厚度和粉煤灰與膠凝材料用量比之間的非線性映射關(guān)系.該研究成果可減少混凝土試配次數(shù),節(jié)約大量人力、物力和時間,并為高體積穩(wěn)定性混凝土配合比設(shè)計方法的研究進一步奠定了基礎(chǔ).

鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域,隨著近年來交通土建行業(yè)的飛速發(fā)展,其應(yīng)用越來越廣泛。本文通過實際工程中積累的強度檢測數(shù)據(jù),用matlabr2015b軟件編程,實現(xiàn)基于bpnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混凝土強度預(yù)測擬合算法。結(jié)果表明,通過預(yù)測結(jié)果與試驗實測結(jié)果對比,根據(jù)預(yù)測模型得出的相對誤差絕對值都在10%左右；基于bpnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混凝土抗壓強度預(yù)測可用于混凝土配合比的確定,提高配制效率。

針對傳統(tǒng)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不足,采用不同改進算法的網(wǎng)絡(luò)模型對自密實混凝土抗壓強度預(yù)測進行了詳細(xì)的分析.研究表明:采用變梯度算法的模型m1、p-b復(fù)位算法的模型m2、擬牛頓算法的模型m3以及l(fā)m算法的模型m4,這4種模型均成功地建立了自密實混凝土強度的非線性關(guān)系,可用于其強度預(yù)測;通過用matlab編寫程序,為解決bp網(wǎng)絡(luò)隱層節(jié)點數(shù)的不確定性提供了一種較為方便的途徑.

應(yīng)用matlab提供的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱作為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和仿真的平臺,并進行語言編程,通過采用不同隱函數(shù)節(jié)點數(shù)進行對比試驗,采用精度與誤差都合適的節(jié)點數(shù)進行訓(xùn)練與預(yù)測,觀察預(yù)測的精度,并分析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對抗壓強度結(jié)果預(yù)測的可應(yīng)用性,從而得出一些有益的結(jié)論。

為了提供早期預(yù)測再生粗骨料混凝土強度的有效方法,從8篇文獻中收集了47組樣本,借助matlabr2015a平臺,基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),建立了以單位體積的水、水泥、砂、碎石、再生粗骨料用量作為輸入,以再生混凝土28d棱柱體抗壓強度作為輸出的含單隱層的3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,其結(jié)構(gòu)為5-21-1.對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練后的仿真結(jié)果表明,預(yù)測的最大相對誤差為18.69%,預(yù)測誤差小于5%的占樣本總量的78.72%.預(yù)測結(jié)果表明用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測再生混凝土的強度是可行的.

隨著全球能源危機的日益加劇和我國節(jié)能減排等相關(guān)政策的大力推行,開發(fā)研制節(jié)能型的新的建筑結(jié)構(gòu)體系成為土木工程領(lǐng)域的重要課題。提出了一種新型保溫混凝土——?；⒅楸鼗炷?該混凝土是一種既具有一般混凝土的物理力學(xué)性能,同時又具有保溫性能、綠色、環(huán)保的高效益生態(tài)建筑材料。通過混凝土的正交試驗,分析了相關(guān)因素對混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)和抗壓強度的影響規(guī)律,驗證了在混凝土中摻加一定數(shù)量的?；⒅榕渲撇；⒅楸鼗炷恋目尚行?。

本文在分析混凝土抗凍耐久性預(yù)測研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點,利用matlab軟件建立了預(yù)測混凝土凍融環(huán)境下相對動彈性模量的模型,并對預(yù)測結(jié)果進行了分析。結(jié)果表明運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測方法操作簡便、實用性強且在精度上能滿足要求,該模型的建立也可為混凝土抗凍性設(shè)計、施工管理和建成后工程的運行維護提供參考。

影響混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能的一重要因素是原材料,本文基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和matlab軟件,建立了原材料對混凝土抗裂性能影響的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型,結(jié)果表明bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能很好地預(yù)測混凝土抗裂性能,模型預(yù)測精度高達99.95%.

c15c20c25c30c35c40c45 試驗值2.252.73.153.553.94.34.65 標(biāo)準(zhǔn)值1.72.12.52.853.23.53.8 設(shè)計值1.261.761.82.12.362.62.8 標(biāo)準(zhǔn)值1013.416.720.123.426.829.6 設(shè)計值7.29.611.914.316.719.121.1 標(biāo)準(zhǔn)值1.271.541.782.012.22.392.51 設(shè)計值0.911.11.271.431.571.711.8 彈性模量2.22.552.833.153.253.35 抗剪強度 抗壓強度 抗拉強度 c50c55c60 55.35.6 3.944.1 2.92.963.1 32.435.538.5 23.125.3

混凝土強度是結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制的主要指標(biāo)，其數(shù)值決定于水灰比、膠凝材料用量、礦物摻量、外加劑用量等多種因素，常規(guī)計算混凝土強度的公式因個人理解的不同而各異，一種仿生模型—人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則能很好地解決這個難題，文中嘗試用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不同混凝土強度進行預(yù)測，結(jié)果表明此模型的可靠度很高，可以用以優(yōu)化混凝土的試配，節(jié)約大量的時間、人力、物力和財力.

在分析普通混凝土強度影響因素基礎(chǔ)上,選取混凝土配料中7個因素作為輸入值,混凝土28d強度作為輸出值建立了混凝土強度預(yù)測的bp網(wǎng)絡(luò)模型。討論了模型的學(xué)習(xí)樣本、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對預(yù)測精度的影響,選出最佳網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置。實例證明模型預(yù)測精度高。

采用正交試驗的方法,對加入了綠色外加劑——硅藻土的再生混凝土進行了強度測試,試驗結(jié)果表明:硅藻土對再生混凝土強度起到增強作用,試驗中硅藻土的最佳摻量為3%,再生粗骨料、粉煤灰的最適取代率為50%,10%,以此配合比拌制的再生混凝土強度完全可以達到設(shè)計強度25mpa的要求。

序 號 構(gòu) 件 名 稱 位 置 （ 澆 筑 日 期 回 彈 平 均 值 碳化 深度 現(xiàn)齡 期強 度推 定值 泵送 砼修 正值 泵送 砼強 度換 算值 設(shè) 計 強 度 回彈值 檢驗日期： 監(jiān)理單位： 項目施工技術(shù)負(fù)責(zé)人： 回彈法檢驗混凝土抗壓強度記錄 注：1、混凝土實體檢查應(yīng)在分項工程質(zhì)量驗收后進行;2、檢驗操作人員應(yīng)經(jīng)過專門培訓(xùn) 、檢驗儀器應(yīng)鑒定校準(zhǔn)合格，齡期在60天以內(nèi)的混凝土可不測碳化深度。 檢驗操作（記錄）人員： 專業(yè)監(jiān)理工程師（建設(shè)單位項目專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人）： 建設(shè)單位或工程名稱： 結(jié)構(gòu)類型： 形象進度： 施工單位：

第1頁共1頁 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護混凝土抗壓強度檢驗報告 委托編號：2xxxxxxxxx記錄編號：2xxxxxxxxx報告編號：2xxxxxxxxx 委托日期：2018年01月01日檢驗日期：2018年01月01日報告日期：2018年01月01日 委托單位：工程名稱：xxxxxxxxxxx建筑工程 單位工程名稱：主廠房工程部位：3.95m層柱、梁、板 強度等級c40狀態(tài)描述表面平整 配合比編號試件成型方法 立方體試件邊長 （mm） 石子最大粒徑 （mm） 見證單位見證人及證書編號 取樣人及證書編號選樣人 試件編號成型日期檢驗日期 齡期 （d） 抗壓強度值 （mpa） 尺寸換 算系數(shù) 強度代表 值（mpa） 達到強度 等級百分 率（%） 1 // / /// / //// /

混凝土抗壓強度實驗報告 委托部門：生產(chǎn)部樣品性質(zhì)：委托送檢委托日期：2011.01.18 、 施工單位：周口龍潤電力集團有限公司委托編號：委hgtky10096012實驗日期：2011.01.18 工程名稱：西氣東輸淮陽壓氣站2回路110kv線路配比編號：配10072302報告日期：2011.01.19 工程部位：基礎(chǔ)檢驗依據(jù)：gb/50081-2002 試件編號 試件規(guī)格 (mm) 強度等級成型日期年期（天） 抗壓強度（mpa）評定強度 （mpa）123 10096130100*100*100c2510-12-202830.129.631.230.3 報告人：李琰審核人：王潛簽發(fā)人：荊武波周口市恒固建設(shè)有限公司商混站實驗室 復(fù)制報告無蓋章無效 混凝土抗壓強度實驗報告 委托部門：生產(chǎn)部樣品性質(zhì)：委托送檢委

混凝土抗壓強度檢測報告 委托單位委托人委托日期報告編號 工程名稱委托編號 工程地址建設(shè)單位檢測類別 施工單位監(jiān)理單位樣品狀態(tài) 品種檢測標(biāo)準(zhǔn) 檢測日期檢測環(huán)境檢測設(shè)備 任務(wù)單 編號 樓層及部位養(yǎng)護條件 設(shè)計強 度等級 制作日期施壓日期 齡期 （d） 代表數(shù) 量（方） 破壞荷載 （kn） 抗壓強度（mpa） 備注 單塊值代表值 檢測報告說明：1、若對報告有異議，應(yīng)于收到報告之日起十五日內(nèi)，以書面形式向檢測單位提出，逾期視為對報告無異議。 2、送樣檢測，僅對來樣檢測負(fù)責(zé)。3、未加蓋本公司材料實驗專用章，報告無效。 負(fù)責(zé)人：審核：實驗：報告日期: 檢測單位： 上崗證號地址： 電話：郵編： 以下空白