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【研究探索】混凝土性能预测及配合比优化系统Compos的设计与实现

时间:2011-09-30 09:15:47  来源:  作者:

陈斌1,刘西军2,张晓悦1,陈晓东1,刘国华3
(1. 浙江水利水电专科学校,杭州,310018 ;2. 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,杭州,310014 ; 3. 浙江大学建筑工程学院,杭州,310058)

 [ 摘要] 以水泥、粉煤灰、矿粉、粗细骨料和水等各种原材料的用量及其关键质量指标为自变量,采用线性及非线性数学方法建 立混凝土力学、工作性及耐久性预测模型。以该系列模型为基础,进一步开展混凝土配合比优化方法研究,最终建立Compos 混 凝土性能预测及配合比优化专家系统。系统具有成本优化功能,并同时可按《规范》设计配合比,进行大体积混凝土温度场分析。

 [ 关键词] 混凝土;预测;配合比;优化;专家系统

 1 引言

      在给定原材料品种、质量及配合比的情况下,混凝土性能 (包括强度、工作性和耐久性)具有唯一对应值,因此必然是可 预测的。通过建立各种线性或非线性数学模型,使预测精度得 到一定保证,则可用于混凝土配合比设计和生产质量控制等各 个方面,是混凝土工程的基础性工作之一。传统的混凝土性能 预测方法以水灰比定则(保罗米公式)为代表,其认为可塑性 混凝土的抗压强度完全受水灰比的控制,而与其他因素无关。 近年来,由于混凝土不断向高强、高性能化发展,成分不断复杂, 水灰比定则已不完全适用[1]。因而发展出各种调整方法。然而, 最直接的混凝土性能预测,仍在于以原材料用量及质量为自变 量,通过合适的数学模型,直接推求混凝土性能,已被证明比 以各种比率指标(如水胶比、砂率、浆骨比等)为自变量推求 混凝土性能更为有效[2]。笔者基于国内文献公开发表的613 组 配合比,采用逐步线性回归和支持向量机等方法,建立混凝土 性能预测模型;继而采用线性规划的单纯形法、粒子群算法建 立配合比优化模型,最终集成为Compos 混凝土性能预测及配 合比优化专家系统。系统同时提供了按《规范》(JGJ55-2000) 设计配合比和大体积混凝土温度场分析功能。 预测、优化变量的选取见表1、表2。
……

[ 作者简介] 陈斌(1974-),浙江磐安人。博士,副教授。主要 从事混凝土材料研究。
[ 单位地址] 浙江省杭州市下沙高教园区东区学林街583 号 (310018)



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