【摘要】：混凝土是土木工程中應(yīng)用最為廣泛的一種材料。在實際工程中,混凝土徐變對于各類結(jié)構(gòu)的耐久性能有著至關(guān)重要的影響。從混凝土徐變開始受到關(guān)注至今,已經(jīng)有大量的試驗研究被全世界各地的學者完成并將試驗數(shù)據(jù)收集成庫。然而目前采用的混凝土徐變模型對于大量的試驗數(shù)據(jù)而言,預(yù)測結(jié)果并不理想,基于傳統(tǒng)的擬合回歸徐變模型在大數(shù)據(jù)集情況下預(yù)測效果有待改善。本文采用機器學習的方法對數(shù)據(jù)庫中大量的混凝土徐變數(shù)據(jù)進行分析,主要內(nèi)容有以下幾個方面:(1)使用混凝土徐變數(shù)據(jù)庫中大量的試驗數(shù)據(jù),對現(xiàn)行混凝土徐變預(yù)測模型(包括MC2010,ACI-209,GL2000,B3,B4)的預(yù)測效果進行了包括預(yù)測值域分布范圍、預(yù)測精度和誤差分布的對比分析。在此基礎(chǔ)上,采用網(wǎng)格搜索法對上述混凝土徐變預(yù)測模型進行了參數(shù)修正,各模型修正后的擬合效果均有不同幅度的提高,修正后最高擬合決定系數(shù)為0.688。(2)將徐變數(shù)據(jù)庫中的試驗數(shù)據(jù)進行整理,整理后的數(shù)據(jù)集按3:1的比例分為訓練集和測試集,基于訓練集建立了全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混凝土徐變預(yù)測模型和支持向量回歸混凝土徐變預(yù)測模型,并在測試集上對兩種機器學習的混凝土徐變預(yù)測模型進行了驗證�；跈C器學習的混凝土徐變預(yù)測模型的擬合決定系數(shù)能夠達到0.8以上。(3)采用最大信息相關(guān)分析方法,對混凝土徐變影響參數(shù)與混凝土徐變之間的相關(guān)性進行了計算,得出基于互信息的混凝土徐變影響參數(shù)與徐變的相關(guān)性排序。然后結(jié)合以上提出的混凝土機器學習徐變模型,采用全局敏感性分析方法對混凝土徐變影響參數(shù)的敏感性進行了分析。并將混凝土徐變敏感度分為獨立敏感度和相關(guān)敏感度,結(jié)合相關(guān)性分析,選出了混凝土徐變重要參數(shù)。(4)使用混凝土徐變數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),以混凝土徐變重要參數(shù)作為輸入?yún)?shù),結(jié)合分數(shù)階粘彈性流變模型,采用進化算法對混凝土徐變訓練集數(shù)據(jù)進行符號回歸,建立了基于大數(shù)據(jù)集的混凝土徐變模型。采用測試集數(shù)據(jù)對模型進行驗證,其擬合確定系數(shù)能夠達到0.75以上。區(qū)別于全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和支持向量回歸模型,基于進化算法的符號回歸模型有明確的表達公式。為了區(qū)分,本文將全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和支持向量回歸模型等統(tǒng)稱為隱式模型,將有明確公式表達的模型稱為顯式模型。最后,考慮輸入?yún)?shù)之間的相關(guān)性,采用拉丁超立方抽樣方法,對混凝土徐變顯式模型在不同服役條件下的預(yù)測效果進行了不確定性分析,為實際情況使用給出了推薦。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU528
【圖文】：

卸載之后的表現(xiàn)，可將徐變分為可恢復(fù)徐變和不可恢復(fù)是指在荷載卸去之后，隨著時間混凝土恢復(fù)的變形。試驗間的增加，可恢復(fù)徐變的恢復(fù)速率越緩慢。不可恢復(fù)徐變快速初始流變、基本流變以及干流變［８６】，初始流變主要取與混凝土配合比、加載齡期相關(guān)，干流變主要受環(huán)境濕度、論計算過程中，徐變主要采用徐變系數(shù)、徐變度以及徐變方法及物理意義如下所示：逡逑數(shù)逡逑物理意義是徐變變形與彈性變形的比值。其表達式如下：逡逑屮（ｍ0）＝￡ｃＭ２混凝土加載齡期；？為計算齡期；Ｑ（ｙ。）為島時刻加載，到；＆為／0時刻產(chǎn)生的瞬時彈性應(yīng)變。逡逑

Ｒｏｓｃｏｅ［９３］提出，一般粘彈性模型都可以化簡為Ｍａｘｗｅｌｌ模型并聯(lián)或逡逑Ｋｅｌｖｉｎ模型串聯(lián)形式，即廣義Ｋｅｌｖｉｎ模型和廣義Ｍａｘｗｅｌｌ模型，也稱為Ｋｌｅｖｉｎ鏈逡逑模型或Ｍａｘｗｅｌｌ鏈模型，如圖２－２（ｅ）、（ｆ）所示。其對應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為：逡逑＾邋Ｏ邋Ｏ邋＼逡逑ｐ０（Ｊ－＼－邋ｐ＾＆邋＋邋ｐ２ａ－＼邋—邋＝邋ｑＱｓ－Ｖｑｘｓ－＼－ｑ２ｓ邋＋邋－－邐ｖ逡逑其中，Ａ邋（／＝0，ｌ，２，３，４．．．）和％邋Ｕ＝０，ｌ，２，３，４．…）由材料的性質(zhì)決定。逡逑粘彈性模型目前己在巖石、瀝青、橡膠、木材等材料的靜動態(tài)行為分析中得到逡逑廣泛的應(yīng)用Ｍｌ。應(yīng)用方面，第一本專門針對粘彈性理論在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的專逡逑著于１９８６年出版。Ｂａ２ａｎｔ［９７］采用Ｍａｘｗｅｌｌ鏈型模型描述混凝土微觀結(jié)構(gòu)中應(yīng)力和逡逑應(yīng)變的物理變化，并認為由其導(dǎo)出的混凝土應(yīng)力－應(yīng)變微分關(guān)系能夠?qū)Σ煌瑴囟群湾义喜煌繉炷廖⒂^結(jié)構(gòu)變化的影響作出物理解釋。錢晨［８１］、蘇力【８２］分別采逡逑用Ｋｅｌｖｉｎ鏈模型對ＣＳＨ凝膠和普通混凝土的短期徐變行為進行分析，發(fā)現(xiàn)２個逡逑Ｋｅｌｖｉｎ單元串聯(lián)即可良好反映材料的這種粘彈性行為。８６此１１＾0等［９２］將基于Ｂａ＾ａｎｔ逡逑等人提出的Ｂ４徐變模型換算得到粘彈性模型并將其運用到有限元分析中，發(fā)現(xiàn)可逡逑

北京交通大學碩士學位論文年間的５１２組混凝土受壓徐變以及４１２組收縮試驗３組混凝土徐變數(shù)據(jù)和１８０９組收縮試驗數(shù)據(jù)，其比重，形成了最新混凝土徐變數(shù)據(jù)庫，后文中簡稱、試驗條件、試件的幾何尺寸均在數(shù)據(jù)庫中有詳細庫中徐變試驗時間，試驗地區(qū)，相應(yīng)參數(shù)范圍等做間逡逑據(jù)庫中所收集的混凝土徐變試驗時間為１９３０年至２０之間數(shù)據(jù)量超過了邋４００組，２０００年以來，徐變試２－３所示。逡逑５００１邐逡逑

【參考文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 蘇力;混凝土靜動態(tài)粘彈性性能的理論及試驗研究[D];北京交通大學;2017年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 錢晨;C-S-H凝膠及混凝土骨料粘彈性性能研究[D];寧波大學;2017年

本文編號：2779524