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        基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)

        2015-11-28 08:39:02王鳳來
        建筑材料學(xué)報(bào) 2015年6期
        關(guān)鍵詞:砌塊計(jì)算公式砌體

        王鳳來,朱 飛,周 強(qiáng)

        (1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 結(jié)構(gòu)工程災(zāi)變與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150090;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150090)

        灌孔配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)具有節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、低碳等特征,在美國(guó)、新西蘭等國(guó)家廣泛應(yīng)用[1].灌孔配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用量已突破1×107m2,最高的試點(diǎn)工程為哈爾濱科盛大廈板式辦公樓,主體高度98.8m,28層[2].灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度是灌孔配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)的基本力學(xué)性能指標(biāo).影響灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的因素包括砌塊、砂漿、灌孔混凝土的抗壓強(qiáng)度、變形性能及其界面相互作用、灌孔混凝土面積與砌體毛截面面積比值(α)、砌塊塊型和施工質(zhì)量等[1].各影響因素之間關(guān)系復(fù)雜,使灌孔砌塊砌體表現(xiàn)為各向異性且單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性較大.

        既有的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算方法可分為兩類[3]:第一類是理論推導(dǎo)方法,主要包括彈性理論分析法、變形協(xié)調(diào)分析法和強(qiáng)度破壞理論分析法等[4],例如Priestley[5]、劉桂秋[6]和GB 50003—2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》均依據(jù)簡(jiǎn)化力學(xué)模型提出了灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式,并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)定計(jì)算公式中的待定參數(shù),Hasan等[7]考慮復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)發(fā)展了用于灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算的彈性有限元分析方法;第二類是數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,該方法忽略了試驗(yàn)中各組成材料的相互作用,通過大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析或結(jié)合經(jīng)典理論提出用于灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算的半理論半經(jīng)驗(yàn)公式,例如Khalaf等[8]、黃靚等[1]均采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法提出了灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式.然而,盡管各研究者提出了不同的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算模型,但各模型之間預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性并未得到比較;GB 50003—2011規(guī)范中的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式不適用于砂漿抗壓強(qiáng)度高于砌塊抗壓強(qiáng)度的情況,若砂漿抗壓強(qiáng)度高于砌塊抗壓強(qiáng)度,灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式將無法運(yùn)算;Paulay等[9]和孟凡曉等[10]在確定灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度中均忽略了砂漿抗壓強(qiáng)度的作用,該方法的合理性尚需大量試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證.

        BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的一種,已成功應(yīng)用于預(yù)測(cè)不同配合比下的混凝土抗壓強(qiáng)度和既有建筑中的混凝土強(qiáng)度等[11-12].BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由神經(jīng)單元互相連接而形成的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),具有非線性自適應(yīng)的信息處理能力[13].鑒于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有高效處理多參數(shù)影響的優(yōu)勢(shì),本文將通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算模型.

        1 試驗(yàn)概況及灌孔砌塊砌體實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度

        進(jìn)行了5組共36件灌孔砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn).試件的設(shè)計(jì)和施工依據(jù)GB/T 50129—2011《砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行.試件尺寸為1 000mm(高)×590mm(寬)×190mm(厚).試驗(yàn)所用材料為孔洞率(體積分?jǐn)?shù))46%的普通混凝土小型空心砌塊、砂漿和灌孔混凝土.試件砌筑在找平的木模底板上,砌筑過程中需控制灰縫厚度及試件平整度.試件砌筑完畢后養(yǎng)護(hù)7d,然后進(jìn)行混凝土灌孔(灌孔率(體積分?jǐn)?shù))為100%)并振搗充分.抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)之前,試件表面采用專用找平儀進(jìn)行石膏找平以控制其承載面間的平行度.參數(shù)α 值及砌塊抗壓強(qiáng)度f1、砂漿抗壓強(qiáng)度f2、灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度fc見表1.試驗(yàn)采用10 000kN 電液伺服壓力機(jī)進(jìn)行加載,加載裝置如圖1所示.

        圖1 加載裝置Fig.1 Set up for loading

        灌孔砌塊砌體實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度(fgm)見表1.

        表1 灌孔砌塊砌體實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度Table 1 Tested compressive strength of grouted block masonry

        2 既有研究抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

        統(tǒng)計(jì)了既有研究[10,14-25]中139組共530件 灌孔砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)果見表2.

        對(duì)表1,2中各參量的變化范圍合并(共144組)統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表3.

        3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

        3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理

        BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是目前應(yīng)用最廣泛的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),包含輸入層,隱含層和輸出層,每層由若干節(jié)點(diǎn)組成,每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有特定的激勵(lì)函數(shù),不同層的節(jié)點(diǎn)間均有信息交換,信號(hào)由權(quán)函數(shù)傳遞,但同一層的節(jié)點(diǎn)間無信息傳輸.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是信號(hào)向前傳遞,誤差反向傳播,即輸入信號(hào)從輸入層經(jīng)隱含層逐層處理,直至輸出層,然后通過反向傳播來不斷調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值,使網(wǎng)絡(luò)的誤差平方和最?。?5].典型的3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示.

        表2 既有研究灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Table 2 Data statistics of compressive strengths of grouted block masonry in existing researches

        表3 參量變化范圍統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of change ranges of parameters

        圖2 典型的3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.2 Typical three-layer BP neural network structure

        BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程[26]如下:

        (1)根據(jù)系統(tǒng)要求確定輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)n、隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)l、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)m、輸入層矩陣X 和輸出矢量T.

        (2)根據(jù)第i個(gè)輸入層輸入xi、輸入層與隱含層權(quán)值wij以及隱含層閾值aj,計(jì)算第j個(gè)隱含層輸出yj.

        式中:fj為第j 個(gè)隱含層激勵(lì)函數(shù).

        (3)根據(jù)第j個(gè)隱含層輸出yj、隱含層與輸出層權(quán)值wjk和輸出層閾值bk,計(jì)算第k 個(gè)輸出層輸出yk.

        式中:fk為第k 個(gè)輸出層激勵(lì)函數(shù).

        (4)根據(jù)輸出矢量T 和預(yù)測(cè)輸出Y,計(jì)算網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)誤差E.

        式中:tk為第k 個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)的期望輸出.

        (5)計(jì)算隱含層與輸出層權(quán)值增量Δwjk及輸出層閾值增量Δbk.

        式中:η為學(xué)習(xí)速率;δjk=(tk-yk)代表激勵(lì)函數(shù)fk的一階導(dǎo)數(shù).

        (6)計(jì)算輸入層與隱含層權(quán)值增量Δwij和隱含層閾值增量Δaj.

        式中:δij為輸入層與隱含層之間的學(xué)習(xí)規(guī)則系數(shù).

        (7)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)誤差E 是否滿足預(yù)期精度要求,判斷BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法迭代是否結(jié)束.若沒有結(jié)束,返回步驟(2),再重復(fù)計(jì)算直至網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)誤差E達(dá)到最小.

        3.2 用于抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立

        設(shè)計(jì)BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用4 個(gè)參數(shù)的輸入,分別為灌孔混凝土面積與砌體毛截面面積比值(α)、砌塊抗壓強(qiáng)度(f1)、砂漿抗壓強(qiáng)度(f2)、灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度(fc),輸出層為1個(gè)參數(shù),即灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度(fgm),并設(shè)置1 個(gè)隱含層.依據(jù)Kolmogorov定理,在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中,若輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)為n,則隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)可取為2n+1.為比較隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響并簡(jiǎn)化分析,分別取隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)為1,3,5,7,9進(jìn)行訓(xùn)練.

        采用MATLAB 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱編程計(jì)算,具體步驟如下:

        (1)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).將144組試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用式(8)進(jìn)行歸一化處理[3].

        式中:xi,BP為歸一化數(shù)據(jù);xi為試驗(yàn)數(shù)據(jù)原始值;xmax為試驗(yàn)數(shù)據(jù)最大值;xmin為試驗(yàn)數(shù)據(jù)最小值;xi,BPmin為歸一化數(shù)據(jù)最小值;xi,BPmax為歸一化數(shù)據(jù)最大值.當(dāng)輸入和輸出數(shù)據(jù)歸一化至[-1,1]時(shí),xi,BPmin=-1,xi,BPmax=1,則式(8)可簡(jiǎn)化成xi,BP=

        隨機(jī)選取120 組歸一化數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本,其余24組的歸一化數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)測(cè)試樣本.依據(jù)學(xué)習(xí)樣本建立三層BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型.隱含層激勵(lì)函數(shù)為Sigmoid型對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=1/(1+e-x),輸出層激勵(lì)函數(shù)為線性函數(shù).采用Levenberg-Marquardt算法,訓(xùn)練次數(shù)為1 000 次,學(xué)習(xí)速率為0.05[12].

        (2)計(jì)算BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值.將測(cè)試樣本輸入層數(shù)據(jù)代入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),計(jì)算出BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)值.

        (3)計(jì)算歸一化數(shù)據(jù)與BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值之比.將測(cè)試樣本輸出層數(shù)據(jù)(歸一化的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值)除以BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值并取其平均值,評(píng)價(jià)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性.

        (4)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性.考慮到樣本容量較大且網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)選擇的隨機(jī)性,進(jìn)行10次計(jì)算以檢驗(yàn)測(cè)試樣本輸出層數(shù)據(jù)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值比值的穩(wěn)定性.

        BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性見表4.

        表4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性Table 4 Stability of predicted results of BP neural network

        由表4可知,當(dāng)隱含層包含7 個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),10 次計(jì)算后測(cè)試樣本輸出層數(shù)據(jù)與BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值比值的極差和標(biāo)準(zhǔn)差均最小,穩(wěn)定性最好,平均值為1.011,預(yù)測(cè)結(jié)果較準(zhǔn)確.表明在統(tǒng)計(jì)的144組抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)樣本空間內(nèi),采用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的非線性系統(tǒng)可以良好地預(yù)測(cè)影響因素復(fù)雜的灌孔砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度.

        4 簡(jiǎn)化的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式推導(dǎo)

        盡管建立的隱含層為7個(gè)節(jié)點(diǎn)的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在預(yù)測(cè)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度時(shí)最穩(wěn)定,但隱含層僅有1個(gè)節(jié)點(diǎn)的10次計(jì)算后測(cè)試樣本輸出層數(shù)據(jù)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值比值的平均值為1.016,標(biāo)準(zhǔn)差為0.054(見表4),因此可通過隱含層為1個(gè)節(jié)點(diǎn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立簡(jiǎn)單的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式.此時(shí)輸入層與隱含層權(quán)值矩陣維數(shù)為1×4,隱含層與輸出層權(quán)值及隱含層、輸出層閾值均為標(biāo)量.

        (1)依據(jù)隱含層和輸出層的激勵(lì)函數(shù)形式,確定簡(jiǎn)化的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度表達(dá)式,為:

        (2)進(jìn)行1次隱含層為1個(gè)節(jié)點(diǎn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,歸一化處理后,得到測(cè)試樣本輸出層數(shù)據(jù)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值比值的平均值為1.012,標(biāo)準(zhǔn)差為0.196.此時(shí)對(duì)應(yīng)的H=[0.196 4 0.044 9 0.714 4 1.936 2],G =[2.364 9],a1=[-0.813 2],b2=[-0.837 5].

        (3)應(yīng)用式(8)求逆,然后結(jié)合表3中各參數(shù)的取值范圍,將式(9)反歸一化,再代入算例中求權(quán)值與閾值,得:

        5 既有灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式對(duì)比分析

        新西蘭砌體規(guī)范[22]考慮了砌塊抗壓強(qiáng)度、灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度和α對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的影響,同時(shí)忽略了砂漿抗壓強(qiáng)度的貢獻(xiàn),即:

        式中:fc1為直徑200mm、高100mm 的圓柱體混凝土試件的抗壓強(qiáng)度.

        GB 50003—2011規(guī)范基于變形協(xié)調(diào)分析,采用應(yīng)力疊加法推導(dǎo)簡(jiǎn)化,將灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度表達(dá)為空心砌體抗壓強(qiáng)度(fm)與灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度的線性疊加(見式(12)),并將空心砌體抗壓強(qiáng)度表達(dá)為砌塊抗壓強(qiáng)度與砂漿抗壓強(qiáng)度的非線性組合(見式(13)).式(13)僅適用于砂漿抗壓強(qiáng)度不高于砌塊抗壓強(qiáng)度的情況.灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度中灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)受到α 的影響,要求砌塊砌體灌孔率不小于33%.

        劉桂秋[6]基于彈性理論分析法,假定砌體受壓破壞前,砌塊、砂漿及灌孔混凝土均為勻質(zhì)彈性材料,采用Hilsdorf砌體破壞準(zhǔn)則反映灌孔砌塊砌體在雙向拉壓應(yīng)力狀態(tài)下的破壞,提出灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度公式,為:

        Hasan等[7]通過彈性有限元法分析獲得灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度表達(dá)式,為:

        Paulay等[9]采用強(qiáng)度破壞理論分析方法,基于改進(jìn)的Hilsdorf砌體破壞準(zhǔn)則,同時(shí)忽略了砂漿抗壓強(qiáng)度對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的貢獻(xiàn),將灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度表達(dá)為砌塊抗壓強(qiáng)度和灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度的非線性組合.

        式中:φ 為修正系數(shù).當(dāng)φ 取1.0時(shí),fgm為灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度平均值;當(dāng)φ 取0.75時(shí),fgm為灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值.

        黃靚等[1]采用半理論半經(jīng)驗(yàn)方法,依據(jù)既有灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式(式(17),(18)),進(jìn)行較低砂漿抗壓強(qiáng)度的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算.

        孟凡曉等[10]通過22個(gè)高強(qiáng)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),認(rèn)為砂漿抗壓強(qiáng)度對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度影響不明顯,只需考慮砌塊抗壓強(qiáng)度和灌孔抗壓強(qiáng)度的影響.他們以式(12)為基礎(chǔ),擬合出灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式,為:

        Khalaf等[8]通過試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析,將灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度表達(dá)為砌塊抗壓強(qiáng)度、砂漿抗壓強(qiáng)度和灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度的線性疊加,未計(jì)入砌塊空心率及混凝土灌孔率的影響.灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式為:

        灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與各公式計(jì)算值比值R(平均值)見表5.

        表5 灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與各公式計(jì)算值比值Table 5 Ratio(R)of test data and calculated data of compressive strength of grouted block masonry

        由表5可見,灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與式(12),(13),(16)計(jì)算值比值(平均值)均小于1.0,標(biāo)準(zhǔn)差均≤0.25,表明式(12),(13),(16)的計(jì)算結(jié)果偏于不保守;灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與式(19)計(jì)算值比值(平均值)為1.08,標(biāo)準(zhǔn)差為0.29,表明采用式(19)對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)可取得較優(yōu)的結(jié)果.

        灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與式(20)計(jì)算值比值(平均值)為1.16,標(biāo)準(zhǔn)差為0.28.與同為依據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法建立的式(17),(18),(19)相比,式(20)預(yù)測(cè)結(jié)果整體穩(wěn)定性相近,但抗壓強(qiáng)度計(jì)算值相對(duì)較低,因此,未考慮砌塊空心率及混凝土灌孔率的影響,將灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度簡(jiǎn)化為砌塊抗壓強(qiáng)度、砂漿抗壓強(qiáng)度和灌孔混凝土抗壓強(qiáng)度的線性疊加有所不妥.

        在忽略砂漿抗壓強(qiáng)度影響的計(jì)算公式中,盡管式(16)對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果有最小的標(biāo)準(zhǔn)差(0.19),但式(16)計(jì)算所得的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度偏大(R 為0.81(平均值)),而式(11)對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果有較大的標(biāo)準(zhǔn)差(0.32),并且式(11)計(jì)算所得的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度偏?。≧ 為1.35(平均值)),這表明采用忽略砂漿抗壓強(qiáng)度影響的計(jì)算公式對(duì)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)將產(chǎn)生明顯的誤差,因此灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式中應(yīng)計(jì)入砂漿抗壓強(qiáng)度的影響才可獲得與試驗(yàn)結(jié)果更相近的抗壓強(qiáng)度計(jì)算值.

        灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與式(10)計(jì)算值比值(平均值)為1.01,標(biāo)準(zhǔn)差僅為0.20,表明簡(jiǎn)化的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式(式(10))可以良好地預(yù)測(cè)灌孔砌塊砌體的抗壓強(qiáng)度,且保持良好的穩(wěn)定性.式(10)可用于式(12),(13)計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證.另外,式(10)還適用于砂漿抗壓強(qiáng)度不小于砌塊抗壓強(qiáng)度的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的計(jì)算.

        6 結(jié)論

        (1)隱含層包括7 個(gè)節(jié)點(diǎn)的三層BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的仿真效果最好,10次計(jì)算后測(cè)試樣本輸出層數(shù)據(jù)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值比值的平均值為1.011,標(biāo)準(zhǔn)差為0.041.

        (2)灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與式(10)計(jì)算值比值(平均值)為1.01,標(biāo)準(zhǔn)差為0.20,表明在統(tǒng)計(jì)樣本空間內(nèi),簡(jiǎn)化的灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式預(yù)測(cè)結(jié)果良好,穩(wěn)定性優(yōu)良,因此該計(jì)算公式可用于灌孔砌塊砌體抗壓強(qiáng)度的計(jì)算.

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