基于试验数据库和随机森林算法的外贴FRP加固梁条带抗剪贡献研究

来源 :深圳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wei_357
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymers,简称FRP)有许多的优点,例如耐腐蚀、质量轻、抗拉强度高、抗疲劳性能好以及施工方便。因此,FRP被越来越广泛的运用于工程当中。其中一个重要用途就是通过外贴FRP的方式用来加固混凝土构件。现今已经陆续发表了许多关于FRP抗弯加固构件性能的研究成果。但是值得注意的一点是,随着抗弯承载力的增加,构件可能存在抗剪承载力不足甚至破坏的潜在危险。因此,抗剪加固的研究也显得尤为重要。然而,FRP抗剪加固的研究与抗弯加固相比较少,主要原因是抗剪加固机理的复杂性,现有试验研究文献中试件数量有限、研究因素分散的试验结果,对于系统、深入地研究FRP抗剪加固机理及规律就显得有点捉襟见肘。因此,建立FRP抗剪加固试验数据库,通过数据统计及数值分析的方法,对FRP抗剪加固的作用机理和规律进行全面的研究就显得至关重要和尤为迫切。在众多的数值分析方法中,随机森林(Random Forest)这种机器学习的算法可以更加高效地构建力学模型及准确地预测FRP加固梁的承载力。因此,本文收集整理了大量现有文献的试验数据建立一个数据库,在数据统计分析的基础上,利用随机森林算法生成FRP抗剪加固的随机森林预测模型。本文的主要研究内容如下:1)在数据库的基础上,对FRP抗剪贡献的影响因素进行研究和分析。研究成果表明,随着剪跨比的增大,加固梁承载力提高率呈现出先增后减的规律;随着梁高增加,加固梁抗剪承载力提高率随之降低;当Efρf/fc2/3(Ef为FRP的弹性模量,ρf为FRP的配布率,fc为混凝土抗压强度)增加到大约0.05左右,FRP加固梁抗剪承载力提高率将不再增加;随着Esρs/Efρf(Es为箍筋的弹性模量,ρs为配箍率)的增加,FRP加固梁抗剪承载力提高率显著下降。2)考虑混凝土、箍筋、FRP三者作用关系,推导出FRP抗剪有效应变与这三者综合作用的数值关系式。与现有的规范对比,本公式在准确度和相关度上均优于现有的规范。3)利用五个不同国家的设计规范【即:ACI 440.2R(2008)、fib-TG 9.3(2001)、JSCE(2001)、CSA S806(2012)和GB 50608(2010)】推荐的FRP抗剪贡献计算公式对试验结果进行计算并相互比较。分析各国规范分别在截面尺寸、配箍率、剪跨比三个因素变化的情况下的敏感性和安全性。4)选择两个被广泛认可的FRP抗剪贡献计算模型(Mofidi and Chaallal模型和Pellegrino and Modena模型)进行预测值和试验值的准确度比较。对于上述两个模型模型分别在截面尺寸、配箍率、剪跨比三个因素变化的情况下,探索了它们预测结果的敏感性等。5)将数据库里的数据分为三类,分别为无锚固U型包裹试验梁、有锚固U型包裹试验梁和全包裹试验梁。在分类后的数据库基础上利用随机森林算法分别建立随机森林预测模型。并将随机森林预测上述规范、模型以及人工神经网络模型进行对比,随机森林预测模型的预测结果与试验结果较为吻合。为了更好地推广随机森林预测模型,在该模型的基础上制作了外观简洁的FRP抗剪贡献预测软件。
其他文献
莲为多年水生草本植物,也是一种重要的经济植物。莲在中国南北各地被广泛种植,武汉、杭州等地的品种尤多。根据莲各部位的用途可以将莲分为:根茎莲,种子莲和花莲。莲藕是莲的
创业板上市公司业绩受诸多因素影响,其中与管理者有关的部分尤其重要。从2009年至2019年,中国创业板上市公司从28家发展到744家,上市市值从1610亿突破到49588亿,十年来数量和规模都翻了30倍。这十年恰逢中国寻求经济结构大转型,创业板在其中扮演了经济动能转换实验田的重要角色,研究创业板上市公司业绩的影响因素,能对创业板证券投资者提供指导性的政策建议,从而提高创业板上市公司融资规模,推动创
近年来,针对流域突发性重金属和有机物事件,水体中的泥沙对重金属和有机物有一定的去除效果。该实验以浊度为指示,选取广州东江(a)、江苏泰州长江段(b)、江苏南通长江段(c)的泥沙模
Yang等人于2004年首次提出的桥梁间接测量法是一种区别于传统桥梁检测的方法:仅需在桥梁检测车上安装一个或少量的传感器,通过将车辆行驶过桥梁时所记录的车体动力响应进行分
随着我国城市化进程的不断加快,越来越多的人口涌入大型城市,引发交通需求量急剧上升。高架、隧道、道路、桥梁等交通基础设施进行投资建设,以保障出行畅通。然而,由于山河湖
混合动力汽车中的主要技术之一即为能量管理策略控制器,控制器的作用直接影响整车实际运行的性能。所以选择工程意义较大的瞬时优化控制策略,但目前的控制策略缺点也很明显,
1898年,中东铁路的修建使哈尔滨进入了殖民时期。1898年,沙俄规划师依据当时西方城市规划思想,结合哈尔滨的具体地势,以南岗为行政中心,开始了城市规划和建设,哈尔滨由此构成
在影响混凝土耐久性的诸多因素中,最重要的破坏形式就是钢筋锈蚀,其中由于环境中氯离子侵蚀而引起的钢筋锈蚀,在全世界范围钢筋混凝土基建设施中相当普遍且造成的损失巨大。
合成孔径雷达差分干涉测量技术(DlnSAR)是近几十年发展起来的一种地表形变监测技术,可全天时、全天候、大范围地获取地表影像,可高精度地提取火山、地震、滑坡、地下资源开采
本文以野蚕黑卵蜂(Telenomus theophilae)寄主识别利它素为对象,以野蚕黑卵蜂及其寄主野桑蚕(Theophila mandarina)和替代寄主家蚕(Bombyx mori)为材料,对野蚕黑卵蜂寄主识别利