基于LSSVM和NSGA-Ⅱ混凝土耐久性多目标配合比优化

为减少由于耐久性不足而导致的混凝土结构劣化损伤，实现快速准确地确定配合比优化方案，以吉林某隧道工程为背景，选择混凝土耐久性主要指标抗冻性（动弹性模量）和抗渗性（氯离子渗透系数）为研究目标，建立一种LSSVM-NSGA-Ⅱ算法。基于原材料及配合比，利用最小二乘支持向量机（LSSVM）模型实现混凝土动弹性模量和氯离子渗透系数耐久性指标高精度预测，将回归预测函数作为适应度函数并结合规范及工程项目要求建立原材料及配合比相关的约束条件；在此基础上，利用NSGA-Ⅱ实现多目标优化。研究结果表明： 1）将相对动弹性模量和氯离子渗透系数作为耐久性评价指标并利用LSSVM模型进行预测的结果精度高； 2）所得预测回归函数作为适应度函数，以混凝土抗冻性和抗渗性为目标，利用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化后，可以获得配合比优化目标值； 3）经试验可知，混凝土工作性能等均符合规范和工程项目要求，且与工程实际情况相符。研究结果反映了该模型在配合比多目标寻优中的智能化、精准化。     

硬化混凝土气泡特征参数与冻融耐久性的关联分析

为了有效评价在役桥梁、码头等结构构件的混凝土冻融耐久性,选择能够表征硬化混凝土冻融耐久性的气泡参数并确定相应指标,对硬化混凝土的气泡间距系数、含气量、气泡密度、平均直径及比表面积等特征参数,与快速冻融试验得到的耐久性系数及质量损失之间的关联性进行系统研究.对85组混凝土试件进行了耐久性系数及硬化混凝土气泡参数的测试,建立了相应的关联模型,并用另外45组硬化混凝土的参数进行了验证.研究表明:气泡间距系数及气泡密度与混凝土冻融耐久性之间均存在较大的模糊范围,硬化混凝土含气量存在一个明确的阈值,气泡密度与气泡间距系数之间具有良好的相关性.用建立的相关模型预测混凝土的气泡间距系数,偏差均在±10％以内,可用其预测配合比不确知的实体混凝土气泡间距系数.     

复掺矿料高寒隧道泵送混凝土优化设计与性能

针对高寒地区隧道所处的气候环境,结合二次衬砌结构要求,进行了掺复合矿料隧道机制砂泵送混凝土配合比的两阶段优化设计.第1阶段以和易性和力学性能为优化设计控制指标,采用正交试验方法,对9组含有不同水灰比、砂率、单位用水量的泵送混凝土坍落度和抗压强度进行了研究.第2阶段以耐久性为优化设计控制指标,利用单因素变量法,对10组不...     

原材料对混凝土耐久性的影响

混凝土为目前使用最广泛的建筑材料,提高混凝土的耐久性,延长工程结构的使用寿命意义重大。选择质量优良的原材料是配制混凝土、优化混凝土配合比、生产耐久性混凝土的基础,结合工程实践,分析水泥、掺合料、集料、外加剂指标对混凝土耐久性的影响。     

高速公路通道优化设计方案研究

以兴畲高速公路为例,应用价值工程方法进行高速公路通道优化设计。首先对通道的具体工作进行分解,得出工作分解结构;接着对通道的功能进行分解,然后采用专家评价法设计问卷对通道及各分解工作的功能进行专家评价;最后计算出通道各功能的成本系数、功能系数,从而得出各分项功能的价值系数,找出需要改进的功能,进一步计算各功能的期望成本,从而对优化方案进行创新,给出合理的优化设计方案。     

高耐久性混凝土在预应力桥梁中的应用研究

在保证混凝土强度和坍落度的情况下，按耐久性指标，即盐冻剥落量、DF值、Cl^-离子扩散深度和钢筋锈蚀率对C50空心板染混凝土进行材料配合比设计。同时，比较了按耐久性设计优化混凝土与按传统设计混凝土两者间的性能优劣，并介绍了优化混凝土配合比在实际工程中的应用情况。     

多年冻土区隧道衬砌混凝土冻融循环试验研究

多年冻土区隧道衬砌混凝土容易受到冻融循环作用而发生冻胀破坏,威胁隧道结构安全和使用寿命。针对依托工程衬砌混凝土配合比进行了冻融循环试验,得到混凝土质量、相对动弹模量、劈裂抗拉强度和抗压强度随冻融循环次数的变化规律,并拟合了函数关系;分析了混凝土力学性能变化规律和内在原因;为提高多年冻土区隧道衬砌混凝土抗冻耐久性提出了建议。     

伶仃洋大桥西塔桩基混凝土配合比设计及应用

针对深中通道项目伶仃洋大桥西索塔直径3m,平均桩长123m超大直径超长桩基混凝土设计及施工要求,保证设计使用年限120年,在满足设计耐久性指标前提下,以灌注过程中的桩基混凝土工作性能进一步保证海工耐久性为主要目标,在自密实混凝土配合比设计方法基础上,优选出满足耐久性设计指标、满足施工要求的C35超大直径超长桩基配合比,并通过工程实践,桩基工程实体满足质量要求。尤其对于海上搅拌船生产输送工艺的运用及灌注质量控制有一定的借鉴作用。     

十白高速耐久性混凝土配合比设计方法研究

针对混凝土耐久性不足的问题,结合十白高速公路桥梁工程,研究了耐久性混凝土的设计方法。通过混凝土配合比设计过程中的实验研究,确定了耐久性混凝土配合比参数的取值范围,并给出了十白高速公路中桥梁工程不同部位的混凝土推荐配比。通过本文研究,为其他类似工程提供一个参考,具有一定的工程指导意义。     

高耐久性、超大直径盾构管片混凝土在钱江隧道中的应用

为满足杭州钱江隧道超大直径高性能盾构管片的要求,进行混凝土配合比的设计研究。通过各项试验,对杭州地区多种原材料进行比较优选,得出最佳原材料的配合比;通过对混凝土渗透系数和扩散系数等进行试验,使其满足耐久性要求。管片混凝土成功应用于钱江隧道工程,其配制及应用经验对今后类似工程有指导意义。     

水泥路面混凝土配合比设计与耐久性研究

针对水泥混凝土路面耐久性问题,首先给出了脆性系数、断裂韧性与弯拉弹性模量三个评价指标,然后设计并进行了四因素(水灰比、砂率、水泥用量、水泥细度)五水平二次回归正交试验。通过实验数据分析得出结论:水泥混凝土在抵抗裂纹扩展方面最优设计配合比为水灰比:0.41;砂率:37.5%;水泥用量:406 kg/m~3;水泥细度:375 m~2/kg;水泥混凝土在刚度方面最优配合比考虑为水灰比:0.41;砂率:32%;水泥细度:300 m~2/kg;综合四因素考虑最终给出了路面水泥混凝土耐久性配合比建议范围:水灰比:0.38~0.41;砂率:35.2%~37.5%;水泥用量:390~406 kg/m~3;水泥细度:375~420 m~2/kg。     

耐久性要求下隧道填充混凝土面临的若干问题及对策

我国对铁路工程技术要求的提高以及建筑材料的快速发展,使得目前对混凝土的技术要求以及混凝土材料本身和以往有了明显不同。在耐久性要求下,随着建筑材料的发展及混凝土技术的进步,隧道工程填充混凝土面临着一些新问题,主要表现在设计强度等级与耐久性指标不匹配、某些配合比设计不能与混凝土耐久性要求相适应以及客观存在的施工及养护问题等,本文初步探讨了这些问题,并给出了提高填充混凝土设计强度等级、按照耐久性要求设计填充混凝土配合比、加强施工与养护等对策。     

基于价值工程的高速公路路线方案比选方法研究

为积极贯彻新时期“以功能为基点”的设计理念,提出一种基于价值工程的高速公路路线方案比选方法。首先通过对高速公路功能的系统性分析构建了路线方案功能评价指标体系,综合采用极值处理法、二元对比权重分析法、1～9标度法等计算各指标评分、指标权重及方案功能评分;然后利用国内相关统计数据和养护成本预测模型,计算出全寿命周期成本;最后引入价值工程理论计算出各方案的价值指数,通过比较价值指数的大小选取最优方案。将该方法应用于武汉至重庆高速公路汉川至天门段路线方案比选中,结果验证了该方法的科学性和实用性,可为高速公路路线方案决策提供理论依据。     

高模量沥青混凝土的路用性能指标及应用

针对内蒙古干线公路沥青混凝土路面耐久性不足的问题,提出采用高模量沥青混凝土的方法进行维修;研制了一种可用于沥青路面面层的高模量沥青混凝土增模剂,并在此基础上提出了内蒙古地区高模量沥青混凝土路用性能指标的合理取值范围。结合实际工程,对试验路段的渗水系数、构造深度及摩擦系数等指标进行了跟踪检测。结果表明:高模量沥青混凝土的整体性能及耐久性都有较大提高,适用于内蒙古中、西部地区特殊气候条件下的沥青路面。     

基于价值工程的桥梁伸缩装置选型研究

为了合理选择桥梁伸缩装置的类型,减少维修次数,该文基于价值工程研究桥梁伸缩装置设计方案,从而选取最优设计方案.首先通过对桥梁伸缩装置选型影响因素进行分析,确定方案评价指标;随后通过层次分析法建立层次结构模型、构造判断矩阵,确定各个评价指标的权重值并进行一致性检验;基于灰色模糊理论,建立隶属度判断矩阵,计算方案的功能系数;最后根据全寿命周期成本确定项目方案的成本系数,并根据价值工程的计算公式,确定方案的价值系数,从而得到伸缩装置选型最优方案.     

拱肋刚度的选取对钢管混凝土拱桥稳定计算的影响

首先介绍了钢管混凝土拱桥线性和非线性稳定计算理论,为了对比不同拱肋刚度计算方法对钢管混凝土拱桥稳定系数计算的影响,以章江大桥为例,分别采用3种钢管拱肋刚度计算方法,使用有限元程序ANSYS对成桥运营阶段第1类稳定和第2类极值点稳定进行了分析。结果表明,考虑几何非线性、材料非线性和初始缺陷的非线性稳定的失稳荷载比线性屈曲计算值要小很多;换算截面法和试验数据法计算结果中的弹性稳定系数和非线性稳定系数比较接近,而采用复合材料法计算结果与两者相差较大;采用试验数据法模拟钢管拱肋刚度计算结果中无论弹性稳定系数还是非线性稳定系数都较为安全。     

C20喷射混凝土冻融力学试验

采用喷大板法制做C20喷射混凝土试件,使用压力试验机对经历不同冻融循环次数的试件进行了抗压和抗拉强度测试,分析冻融循环作用下其变化规律,采用共振法和超声波法对经历不同冻融循环次数的喷射混凝土进行动弹性模量测试,分析其抗冻耐久性,并对经历不同冻融循环次数下的试件外观进行了描述。研究结果表明：冻融对喷射混凝土的抗拉和抗压强度影响较大,随着冻融循环次数的增加,抗拉和抗压强度衰减程度增大,相对动弹性模量也逐渐衰减,呈线性降低趋势;C20喷射混凝土的相对耐久性指数非常低,经历50次冻融循环后的耐久性指数为10.1%,与C20普通混凝土相比,其相对耐久性指数更低,抗冻耐久性更差;C20喷射混凝土经历75次冻融循环后出现严重的酥碎剥落情况,不能满足工程抗冻性要求。     

污水反应池的混凝土耐久性分析预测

根据现场工程检测及理论分析,确认了影响城市污水环境下混凝土耐久性的主要因素。提出用污水指标来定量预测城市污水环境下混凝土耐久性的方法。利用BP神经网络建立了在多因素影响下混凝土劣化程度的预测模型,用实际检测到的初沉池数据对二沉池混凝土的劣化程度进行预测。在污水指标与混凝土耐久性指标之间建立了较为准确的定量关系。     

荆州长江公路大桥主梁高性能混凝土徐变试验

为准确计算高性能混凝土的长期徐变，根据荆州长江公路大桥的建设要求，对两种高性能混凝土施工配合比进行徐变试验，并用优化方法进行了拟合计算，给出了两种配合比混凝土徐变度的计算公式，介绍了相应的混凝土松弛系数计算方法。应用该方法对荆州长江公路大桥主梁混凝土的应力松弛系数进行了计算，为该桥的设计和施工提供了科学的依据。     

隧道衬砌可靠指标的优化求解方法

为解决JC法计算隧道衬砌可靠指标过程中极限状态选用方法的缺陷,通过随机有限元方法和Monte-Carlo法对时速350 km高速铁路双线隧道Ⅲa、Ⅳb型衬砌进行抽样计算,得到2种衬砌各截面偏心距平均值和变异系数; 通过对素混凝土和钢筋混凝土衬砌极限状态功能函数及其适用条件的分析,引入几何优化法,以约束函数表示功能函数的约束条件,建立可靠指标的优化求解模型; 选用寻优性能良好的Global Search函数,对2种衬砌各截面可靠指标进行优化求解,并与JC法进行对比,证明优化方法的优势。