基于MATLAB的BP神經網絡對特細砂混凝土強度預測的研究

王振國　宓永寧　岳川

摘要：混凝土抗壓強度是混凝土最重要的性能之一，是混凝土質量控制最核心的內容。通過介紹混凝土強度的預測方法、BP神經網絡預測的過程，在主要考慮水灰比、砂率和水泥用量3個因素的情況下，基于MATLAB用BP神經網絡預測特細砂混凝土強度。分析表明：通過BP神經網絡模型擬合的計算期望值和實際值的相關系數達到0.96287，相關性非常顯著。

關鍵詞：BP神經網絡；特細砂混凝土；強度預測模型

中圖分類號：TV431 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）06-0062-03

1 混凝土強度的預測方法

1） 利用鮑羅米公式預測。此方法主要是用鮑羅米公式預測混凝土28 d的強度：

由于在很長一段時間內，混凝土工程中使用的水泥品種和強度等級較單一，混凝土的組成材料也比較簡單，因而用該關系式預測的混凝土強度具有較好的準確性。

2） 其他經驗公式預測。通過其他經驗公式來預測不同齡期的混凝土強度。

3） FCT預測。利用FCT混凝土測試儀的探頭和內置的混凝土強度與水灰比坍落度的函數關系曲線，通過檢測新拌制混凝土的水灰比、坍落度和探頭扭矩，可比較快捷地預測出新拌制混凝土的強度，相對誤差也較小。

2 BP神經網絡預測的過程

1） 確定BP網絡模型中輸入、輸出變量的個數。決定混凝土強度的因素有很多，如水灰比、砂率、水泥用量、砂用量、石子用量以及級配等。特細砂配制混凝土與普通中砂存在較大區別，要遵循“三低兩摻”的配制原則。因此，在利用BP神經網絡預測特細砂混凝土強度時主要考慮水灰比、砂率和水泥用量3個因素。……