基于机器学习的再生骨料混凝土梁抗剪承载力预测

为解决当前再生骨料混凝土(RAC)梁缺乏统一抗剪承载力计算模型、相关试验工作量大且难以得出规律性结论等问题,建立了基于机器学习的RAC梁抗剪承载力预测模型。根据既有文献收集468根RAC矩形梁试件的抗剪性能试验数据,通过研究截面宽度、截面有效高度、再生粗骨料取代率、立方体抗压强度、轴心抗拉强度、剪跨比、纵筋配筋率和配箍特征值对再生骨料混凝土梁抗剪承载力的影响,结合逻辑回归(LR)、决策树(DT)、AdaBoost(AB)、支持向量机(SVM)以及人工神经网络(ANN)5种机器学习算法进行学习和训练,建立再生骨料混凝土梁抗剪承载力预测模型并比较预测效果,分析不同机器学习算法预测精度。研究结果表明:ANN算法与AdaBoost算法均能准确预测出再生骨料混凝土梁抗剪承载力,决定系数R2大于0.9,平均绝对误差MAE分别为18.66、15.96。根据精度统计指标,建议再生骨料混凝土梁的预测计算优先使用ANN算法和AdaBoost算法。最后,基于收集试验数据与回归分析,提出RAC梁抗剪承载力建议式。

高延性再生微粉混凝土抗拉性能试验研究

为了实现建筑固废的资源化利用,以再生微粉为研究对象,探究了PVA纤维掺量、水胶比、砂胶比、再生微粉替代率、减水剂掺量对再生微粉混凝土抗拉性能的影响规律。试验研究表明,水胶比是影响高延性再生微粉混凝土抗拉强度的最主要因素,随着水胶比的增大,抗拉强度逐渐降低;PVA纤维掺量是影响抗拉强度的次要因素,当PVA纤维掺量为1.5%时,抗拉强度达到最大,随后随PVA纤维掺量而降低;再生微粉掺量在25%时抗拉强度达到峰值,如果掺量继续增加,抗拉强度将下降。适量的再生微粉可以改善高延性再生微粉混凝土的应变硬化性能,因此具有较好的推广应用前景。

纤维增强的再生微粉混凝土工作性及抗压性能试验研究

以再生微粉混凝土为研究对象,探究了PVA纤维掺量、水胶比、砂胶比、再生微粉替代率、减水剂掺量等因素对再生微粉混凝土工作性及抗压性能的影响规律。研究表明,随PVA掺量、再生微粉掺量增加,拌合物流动度降低;当水胶比为0.24和0.28时拌合物保水性较好;再生微粉吸水率较高,使得流动性降低,即使添加过量减水剂也会出现泌水现象;各因素对再生微粉混凝土28 d抗压强度影响的主次顺序是水胶比>减水剂>再生微粉掺量>砂胶比>PVA纤维掺量;再生微粉掺量在25%时试件抗压强度最高。

自密实GHPFRCC梁抗弯性能研究

绿色高性能纤维增强水泥基复合材料GHPFRCC(Green high-performance fiber-reinforced cementitious composites,简称GHPFRCC)是通过大掺量工业废料粉煤灰部分取代水泥,并加入聚乙烯醇纤维等材料制备而成的一种复合材料,具有绿色环保、力学性能优异的特点。为研究自密实GHPFRCC梁的抗弯性能,对1根C30梁和1根自密实GHPFRCC梁进行四点弯曲试验,同时利用有限元分析软件ABAQUS建立其有限元模型。将模拟结果与试验结果对比,验证模型的有效性,以此模型为基础对配箍率和GHPFRCC浇筑厚度两种工况进行模拟。结果表明,GHPFRCC能提高梁的抗弯刚度,改善梁的抗弯性能;自密实GHPFRCC可以部分替代箍筋,但配制一定的箍筋可以更好地提高梁的极限承载力;使用自密实GHPFRCC浇筑梁的保护层可以提高梁的抗弯性能。

GHPFRCC新型框架结构抗火性能数值模拟研究

绿色高性能纤维增强水泥基复合材料(Green High Performance Fiber Reinforced Cementitions Composites,GHPFRCC)是通过大掺量工业废料粉煤灰取代水泥,并加入聚乙烯醇纤维等材料制备而成一种复合材料,具有绿色环保、力学性能优异的特点。为了研究高温作用下GHPFRCC框架结构温度场分布和结构变形的特点,对三榀“田”字形GHPFRCC框架进行耐火试验,并通过ABAQUS软件对框架受火方式、核心区配箍率、核心区保护层是否浇筑GHPFRCC材料三种参数进行模拟分析。结果表明,GHPFRCC材料具有较大比热容以及较低热传递系数,在火灾下GHPFRCC材料浇筑区域内部温度比普通混凝土偏低明显,材料耐火性能良好;随着受火腔数的增加,框架的温度升高,轴向位移有所增加;低轴压比下核心区配箍率对GHPFRCC框架温度场分布和轴向变形影响较小;使用GHPFRCC浇筑核心区保护层能够提高结构的耐火性能。

纤维增强水泥基复合材料装配式节点抗震性能研究

为了研究普通混凝土和高性能纤维增强水泥基复合材料(High-performance fiber-reinforced cementitious composites,简称HPFRCC)两种不同核心区浇筑材料对装配式节点抗震性能的影响,进行了拟静力试验,并在试验基础上利用Open Sees软件对比计算,分析轴压比和计算模型的影响。结果表明,在低周往复作用下,模拟与试验结果吻合度较好;HPFRCC应用于装配式节点核心区,可提高节点核心区的抗剪承载力和节点的耗能能力;提高轴压比对构件承载力有利,但过高的轴压比对节点延性不利,建议轴压比取0.3~0.5;采用弹性节点模拟比采用刚性节点的模拟有更好的精度。