基于人工神經網(wǎng)絡的透水性多孔生態(tài)混凝土配合比設計和性能預測.pdf

1、混凝土的制備關鍵就是配合比的設計，即確定其組分—水泥、砂、石、水、添加劑等的相對比例關系，生態(tài)混凝土也不例外。由于混凝土各個組分的相對變化對于混凝土的性能存在著復雜的非線性關系，再加上透水性多孔生態(tài)混凝土添加劑的使用和其原材料的性能、品種的嚴格限制，采用傳統(tǒng)的配置方法已經很難滿足生態(tài)混凝土的設計要求。因此尋找新的途徑，快速、可靠的設計出滿足強度、孔隙率、透水性以及PH值等要求的混凝土配合比，意義是十分重大的。而作為認知科學領域的人工神經

2、網(wǎng)絡，具有非線形適應性信息處理能力，處理問題不需要精確的模型，就能快捷有效地建立起輸入向量與目標向量之間復雜的函數(shù)關系式，把它應用于透水性多孔生態(tài)混凝土配合比設計中，對于解決混凝土配合比設計這類非線性問題是個行之有效的方法。為此，本文在青海省自然科學基金和青海省2006年度重大科技攻關項目的聯(lián)合資助下，結合人工神經網(wǎng)絡，圍繞透水性多孔生態(tài)混凝土配合比設計和性能預測開展了以下幾個方面的工作： 1.通過一系列的生態(tài)混凝土試件的試驗，

3、考慮了骨料級配、水灰比、水泥用量、添加劑的選用及摻量比例等對混凝土性能的影響，包括抗壓強度、透水系數(shù)、孔隙率以及PH值的影響，研制出具有護坡植生功能的透水性多孔生態(tài)混凝土。 2.結合在示范工程中設計的不同的透水性多孔生態(tài)混凝土配合比，并以這些數(shù)據(jù)作為輸入向量，建立起透水性多孔生態(tài)混凝土組成材料——水泥、水、砂、石以及添加劑和混凝土強度、孔隙率、耐久性等人工神經網(wǎng)絡模型，從而直觀地解決透水性多孔生態(tài)混凝土的配合比設計問題。

4、 3.綜合考慮生態(tài)混凝土使用過程中的各種復雜條件和影響因素，利用原材料質量和早期性能參數(shù)作為輸入向量，建立人工神經網(wǎng)絡模型預測生態(tài)混凝土的后期性能。 本文將人工神經網(wǎng)絡模型中理論最成熟、應用最廣泛的BP網(wǎng)絡模型運用于透水性多孔生態(tài)混凝土的配合比設計和性能預測，通過在示范工程設計不同配合比的生態(tài)混凝土，并以這些配合比為樣本，建立了生態(tài)混凝土配合比設計和性能預測的人工神經網(wǎng)絡模型；這些模型綜合考慮了影響混凝土性能的各種因素，能夠實現(xiàn)