Matlab語言的高性能混凝土配合比優(yōu)化設計

探討了高性能混凝土配合比設計的基本要求和技術(shù)途徑,主要從原材料的選擇、配合比參數(shù)的合理確定等方面進行了闡述。認為高性能的混凝土應滿足高耐久性、高工作性和符合強度等級的力學性能,在滿足以上三性的基礎(chǔ)上,要盡量降低成本,力爭最經(jīng)濟性,所以本研究還提出配合比設計的最優(yōu)化措施。

[收稿日期]2003-09-26 基于matlab的高性能混凝土配合比優(yōu)化設計 李昕,劉幸,田繼平 (武漢大學土木建筑工程學院,湖北武漢430072) [摘要]本文收集和整理了大量hpc實際配合比資料,利用matlab強大的數(shù)據(jù)處理功能對這些數(shù)據(jù)進行非線性回歸,建立混凝 土各項性能指標與各種材料用量之間的函數(shù)關(guān)系,然后利用matlab優(yōu)化工具箱,根據(jù)所要求的hpc性能指標求出各種 材料的最優(yōu)用量。 [關(guān)鍵詞]高性能混凝土;matlab;配合比;優(yōu)化設計 [中圖分類號]tu528101[文獻標識碼]a[文章編號]1002-3550(2004)02-0057-03 matlab-basedoptimumdesignonmixproportion

　本文收集和整理了大量hpc實際配合比資料,利用matlab強大的數(shù)據(jù)處理功能對這些數(shù)據(jù)進行非線性回歸,建立混凝土各項性能指標與各種材料用量之間的函數(shù)關(guān)系,然后利用matlab優(yōu)化工具箱,根據(jù)所要求的hpc性能指標求出各種材料的最優(yōu)用量。

對于建筑物來說,其中所應用的混凝土耐久性越強,越能夠保證建筑物的耐久性,而這與混凝土的配合比設計有密切關(guān)系。本文通過對高性能混凝土配合比進行概述,并優(yōu)化設計高性能混凝土配合比,以期提高混凝土原材料質(zhì)量,保證建筑工程施工順利進行。

提出了改進的高性能混凝土配合比優(yōu)化設計三功能準則,根據(jù)具體的工程要求采用層次分析法設置權(quán)重以減少人為因素的影響,用總功效系數(shù)最大作為優(yōu)化準則。實際工程應用表明,改進的準則優(yōu)化結(jié)果可靠且可操作性強,具有較高的工程應用價值。

介紹多目標連續(xù)函數(shù)優(yōu)化方法,分析傳統(tǒng)的多目標優(yōu)化方法的局限,給出一個理想的多目標優(yōu)化過程。提出利用遺傳算法對多目標連續(xù)函數(shù)優(yōu)化的基本流程、具體實施步驟與基本理論作詳細的比較。建立高性能混凝土的配合比遺傳優(yōu)化模型,并且利用遺傳算法實現(xiàn)高性能混凝土配合比的優(yōu)化設計。

通過遺傳算法對高性能混凝土配合比設計進行優(yōu)化,建立了粉煤灰高性能混凝土配合比設計的優(yōu)化模型,并列舉了蘭州某混凝土攪拌站粉煤灰混凝土優(yōu)化設計的實例。

配合比優(yōu)化設計以濟寧地區(qū)某大型橋梁建設需要為目標,在采用當?shù)佤斈现新?lián)牌普通硅酸鹽水泥、砂石、運河電廠ⅰ級粉煤灰和nj-c外加劑的前提下,利用正交試驗方法開展配合比優(yōu)化設計研究,采用極差和方差手段分析了影響高性能混凝土7d和28d強度的主要因素,在滿足工作性和耐久性的前提下選擇并優(yōu)化配合比,為該地區(qū)在就地取材條件下配制高性能混凝土的可行性和實用性提供參考。

高強高性能混凝土作為一種新型的優(yōu)質(zhì)建筑材料,具有強度高、變形小、耐久性的高的優(yōu)點被廣泛的應用于現(xiàn)代工程的建筑中。混凝土配合比就是通過計算、調(diào)整和不斷試驗,從而確定一個基本變量值的過程。本文通過對高強高性能混凝土的介紹,分析了高強高性能混凝土的性能,在不斷的試驗過程中提出了高強高性能混凝土的配合比設計的技術(shù)措施,旨在促進工程的質(zhì)量。

改革開放后，我國的經(jīng)濟發(fā)生了日新月異的變化，不斷的加強了現(xiàn)代化的發(fā)展步伐，與此同時，建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展。從目前建筑企業(yè)的發(fā)展形式上看，由于建筑施工是一項比較復雜的施工體系，在其施工過程中難免會存在一些質(zhì)量問題，這也成為制約建筑企業(yè)發(fā)展的主要因素。然而，高性能混凝土的出現(xiàn)有效的緩解了這一問題，高性能混凝土不僅具有超高的耐久性、工作性以及強度性，而且還是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑施工材料。本文利用理論與圖例相結(jié)合的方式，對高性能混凝土配合比設計及其存在的問題加以闡述，以供參考。

自密實輕骨料高性能混凝土配合比優(yōu)化設計

在已有試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,回歸高性能混凝土工作性、耐久性和強度的數(shù)學模型,結(jié)合經(jīng)濟性分析的數(shù)學模型,采用梯形模糊數(shù)定量分析各性能指標的權(quán)重,通過約束各材料的用量,應用線性規(guī)劃軟件lingo優(yōu)化確定滿足目標的各組分用量,結(jié)果表明與試驗結(jié)果基本吻合,且優(yōu)化目標處于最優(yōu)狀態(tài),配合比設計合理.

應用全計算方法,以粉煤灰、磨細鋼渣粉、礦渣微粉、硅灰作為摻合料,進行混凝土配合比設計,通過全計算方法的系數(shù)、分別修正用水量和砂率,降低砂率和膠凝材料總量.與原全計算方法相比較,通過修改的全計算方法獲得的取值在0.84～0.88范圍內(nèi);當摻f-2型復合摻合料時,取值范圍為0.91～0.93;摻f-1型和摻f-2型的復合摻合料時的砂率相差較小.采用優(yōu)化后的配合比配制的c45混凝土的電通量小幅下降,在砂率和膠凝材料總量降低后,提高了混凝土抗?jié)B透性能.結(jié)合工程實例,對計算后的配合比進行調(diào)整,結(jié)果表明工程實體在澆筑過程中,混凝土具有良好的上翻效果,中間無振搗,且一次成型.在待料期間,自密實混凝土坍落度損失變化較小,其流動性與和易性均滿足指標要求.

混凝土是現(xiàn)階段工程建設中的重要材料,對于工程的質(zhì)量有著重要的影響,所以盡可能的提升混凝土的品質(zhì),這會對于工程質(zhì)量保證而言有重要的價值。從目前的分析來看,隨著人們質(zhì)量意識、環(huán)保意識以及材料消耗控制意識的加強,其對混凝土提出了更好的要求,所以在具體配置混凝土的時候,其考慮的內(nèi)容更加多樣,由此出現(xiàn)了混凝土的多目標規(guī)劃。文章基于多目標規(guī)劃對高性能混凝土的配合比優(yōu)化設計做具體的分析和討論,旨在為高性能混凝土的配合比優(yōu)化提供指導和參考。

綠色高性能混凝土配合比優(yōu)化設計三參數(shù)準則

1 高性能混凝土配合比優(yōu)化設計研究 【摘要】：介紹了施工取材的原則，將各種材料的摻量作為因素，坍落度、收縮值、初凝時間、 強度為考核指標、設計多因素等水平的正交試驗，進行高性能混凝土的配合比設計和混凝土性能 評價方法-勻質(zhì)性試驗，并將現(xiàn)場應用情況與實驗結(jié)果進行分析對比。同時就混凝土澆筑過程中 應注意的事項進行簡要說明，。 【關(guān)鍵詞】：高性能混凝土（砼）；配合比；正交設計；泵送 隨著預應力砼橋梁柔薄化、大跨度及建筑高層化的發(fā)展，高性能混凝土取得了日益廣泛的應 用。但由于高性能砼各種因素對其性能的影響并非如普通砼那樣呈線性關(guān)系，因此對于高性能砼 配合比多以試驗的方法進行設計。本文就如何進行試驗以及實驗過程中如何選取參量水平進行系 統(tǒng)地說明，以期對以后的砼配合比設計起到指導作用。 1．預期目標 砼配合比設計前應該明確配制砼的用途和應當滿足怎樣的要求。這就要求我們對施工單位的

近年來,國內(nèi)對高性能混凝土配合比設計進行了很多研究,也提出了許多方法,但高性能混凝土組分復雜,諸多因素相互影響,往往表現(xiàn)為特定的非線性規(guī)律,使得以往的配合比設計存在一些不足之處,基于此,本文對高性能混凝土配合比設計進行深入研究,提出相應的設計方法。

本文介紹采用正交設計試驗方案,通過室內(nèi)配制與現(xiàn)場施工相接合,確定c50箱梁高性能混凝土優(yōu)化配合比,從而進一步提高高性能混凝土的工作性、力學性、耐久性及配合比經(jīng)濟性。

混凝土配比對于保證建筑工程質(zhì)量具有重要作用.文章針對建筑工程高性能混凝土配合比的優(yōu)化設計,提出了幾點建議,極大地保證了我國建筑工程質(zhì)量與安全性.

基于de響應面分析法,對c100等級混凝土基本配合比進行模型擬合,研究膠凝材料用量、砂率、減水劑用量各自變量及其交互作用對c100混凝土擴展度、倒桶時間、28d抗壓強度的影響規(guī)律,經(jīng)響應面預測、驗證獲得最佳配合比參數(shù).結(jié)果表明:對于擴展度和倒桶時間影響方面,膠材用量>減水劑用量>砂率,雙因素交互作用不顯著;對于28d抗壓強度影響方面,膠材用量>減水劑用量>砂率,膠材用量與砂率對28d抗壓強度的交互作用最顯著;最佳配合比理論預測結(jié)果與驗證結(jié)果接近,響應面分析法可有效地用于c100超高性能混凝土配合比優(yōu)化.

基于de響應面分析法，時c100等級混凝土基本配合比進行模型擬合，研究膠凝材料用量、砂率、減水劑用量各自變量及其交互作用對c100混凝土擴展度、倒桶時間、28d抗壓強度的影響規(guī)律，經(jīng)響應面預測、驗證獲得最佳配合比參數(shù)。結(jié)果表明：對于擴展度和倒桶時間影響方面，膠材用量〉減水劑用量〉砂率，雙因素交互作用不顯著：對于28d抗壓強度影響方面，膠材用量〉減水劑用量〉砂率，膠材用量與砂率對28d抗壓強度的交互作用最顯著；最佳配合比理論預測結(jié)果與驗證結(jié)果接近，響應面分析法可有效地用于c100超高性能混凝土配合比優(yōu)化。

混凝土配合比優(yōu)化設計的要求