单位 时间 内通过混凝土结构 的总电荷量是反 映混凝 土结构氯 离子渗 透 能力的一 个重要 指标 。针 对传 统经验公式法预测 了氯 离子总 电荷量的 不足 ,建 立 了一 个模糊 神经 网络模 型 以预 测氯 离子 总电荷量 。此模 型能 同 时考虑 多种 因素及其 非线性耦合作 用,方便 易行 、通用性好 ,较之其 它神经 网络具 有运 算速度 快 、不容 易陷入局 部最 优 、训 练效果好 的特点 。训练样本训 练后 的结果表 明,该模型具 有较 高的准确 度 ,能可 靠预测 氯 离子 总 电荷 量 ,准确 评 价 混 凝 土 结 构 的抗 氯 盐侵 蚀 能 力 ,为 实际 工 程 的耐 久性 设 计 和 评 价 提 供 依 据 。 关键词 模糊理论 抻经网络 氯离子侵蚀 混凝土 总电倚量 中图分类号 :TU503 文献标 识码 :A Application ofFuzzyNetwork M odelin Estimation ofChloridePermeability ofConcretesunderM ultifactorCoupling SONG Feng,JIN W eiliang,W U Hairong (DepartmentofCivilEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058) Abstract Chloride permeability ofconcretes,which isdeterm ined through rapid chloride permeability test (RCPT),isan importantindicatoroftheabilityofchlorideion penetration in concrete. Becauseitisinaccurateto be predicated bythetraditionalempiricalform ula,anew model,basedonneuralnetwork and fuzzy theory,hasbeenpro— posed toestim atechloridepermeabilityofconcrete. M any related factors and the non-linearcoupling effectsofthem havebeen taken into account. Thismodelissimple foruseand can beeffective on many occasions. Compared with otherneuralnetworks,themethodisbetternotonlybecauseofitshigh-speed incalculationbutalsoitsrefusaloflocal optimum. Aftertraining,thetesting results show thatithas high accuracy. In short, the modelisable to predict chloridepermeabilityofconcretereliablyandprovideassistancefortheestimationofdurabilityinpracticalprojectde— signs.Keywords fuzzy theory,neuralnetwork,chloridepenetration,concrete,totalpassing charge 0 引言钢筋混凝土结构在使用寿命期 内会遇到各种暴露 条件 , 遭受各 种破 坏作 用 ,而 其 中钢 筋 锈蚀 引起 的结 构 破坏 所 占的 比例最大 ,《中国腐蚀调查报告 》【指 出,建筑部 门的腐蚀年 损失约 为 1000亿 人 民 币。 国 内外 大 量 的实 践 已经 证 明 ,氯 盐是 引发混 凝 土 中钢 筋 锈 蚀 最 危 险 的 侵 蚀 介 质[2]。 由于 氯 盐侵蚀的广泛性和高维修成本 ,国内外学者对氯离子 的侵蚀 破坏作用进行了广泛研究∞ ],其 中一个很重要 的内容就是 准确评价混凝土的抗氯盐侵蚀能力 ,为混凝土结构的施工和 设 计提 供参 考 ,主 要 的描 述 指 标 是 混 凝 土 结 构 氯 离 子 渗 透 性 ,通常运用快速氯离子检测技术 (RCPT)测试通过混凝土 结 构 的氯离 子总 电荷 量来定 量 描述 。 目前工程领域最常用的是经验公式法,专业人士根据工 程调查和长期暴露试验 ,拟合出一些经验公式以估计混凝土 结 构氯 离子 总 电荷 量 。但 混 凝 土 是 由粒 状 材 料镶 嵌 于坚 硬 的基质材料 中所组成的气、液 、固三相并存的多孔非 匀质材 料 。影响氯离子扩散系数的因素非 常多 ,水灰 比、水泥用量、 掺合料 、添加剂、养护条件、养护 时间、骨料 、温度、湿度等众 多因素对扩散系数都有较大影响,并且这些影响具有非线性 和不确定性的特点 ,很难用准确的数学表达式进行描述 。传 统经验公式考虑的因素单一,不能同时考虑多种因素 的耦合 影响,预测误差比较大,而且很多参数的取值有赖于专家的 经验取值,耐久性评价差异大,可靠性不高。总之,传统方法 的局 限性 已经非 常 突出 。 2O世纪 8O年代 迅速 兴起 了一 门新 的非 线性 科学— —神 经 网络 ,,它模仿人脑 中大量 神经元 的互相连接 、非线性、 并行处理的信息处理方式,通过对输入输 出数据的学习、记 忆和仿真 ,即可解决信息复杂、模 型模糊 、规则不清、噪声污 染等非线性问题。与传统的非线性/线性拟合系统相 比,人
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