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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于改进BP模型的沙漠砂混凝土高温后抗压强度预测
  • 37
  • 作者

    刘海峰 刘浩天 李罗胤 陈小龙

  • 单位

    宁夏大学土木与水利工程学院

  • 摘要
    目的 为探究高温历程对沙漠砂混凝土(DSC)抗压强度的影响,方法 考虑4个因素(沙漠砂替代率、温度、升温速率和静置时间),进行高温后沙漠砂混凝土抗压强度试验,并借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析经历高温后沙漠砂混凝土微观形貌和物相组成变化规律。以反向传播算法(Back-Propagation, BP)为基准,融合粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)训练人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork,ANN),建立高温后沙漠砂混凝土抗压强度预测模型,并采用十折交叉验证的方法对该模型进行验证。结果 结果表明:随着温度升高,DSC抗压强度呈下降趋势,材料内部水化产物大量分解,微观裂缝逐渐扩展并连接贯通;静置时间越长,抗压强度越高;升温速率越快,DSC破坏速率随之增大;沙漠砂替代率为20%时,DSC抗压强度达到最大值。三种预测模型预测值与实测值的平均绝对百分比误差均控制在8%以内。模型优化程度越高,误差范围越小。采用粒子群优化遗传混合算法(PSO-GA)神经网络模型预测结果更为精准,该模型预测值均方差(RMSE)为1.127 2,平均绝对百分比误差(MAPE)为3.98%,28 d抗压强度预测决定系数(R2)为0.987 8,结论 显著提高了沙漠砂混凝土高温后力学性能预测的准确性。
  • 关键词

    沙漠砂混凝土抗压强度高温神经网络模型

  • 引用格式
    刘海峰,刘浩天,李罗胤,等.基于改进BP模型的沙漠砂混凝土高温后抗压强度预测[J/OL].河南理工大学学报(自然科学版),1-12[2024-09-10].http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1384.N.20240909.1332.004.html.
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