基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、混凝土發(fā)展到現(xiàn)在已有百年歷史，人們已發(fā)展了各種各樣的混凝土配合比設(shè)計方法，然而這些方法盡管各有所長，但利用這些方法設(shè)計混凝土配合比具有孤立性，即缺乏自學(xué)習(xí)、自診斷、自優(yōu)化的能力。另一方面，在這漫長的過程中，人們也獲得了大量的混凝土配合比數(shù)據(jù)和積累了豐富的配制經(jīng)驗，這是一筆非常大的寶貴的知識財富，傳統(tǒng)的設(shè)計方法卻不能有效利用這些知識來指導(dǎo)新的混凝土配合比設(shè)計，造成資源的浪費。理想的設(shè)計方法是能從以往的混凝土配合比數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)知識

2、，并將獲得的知識用于指導(dǎo)現(xiàn)行混凝土配合比設(shè)計，實現(xiàn)配合比的優(yōu)化。這在以前是無法實現(xiàn)的，然而隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使這成為可能。因此，本文提出了自學(xué)習(xí)、自診斷、自優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計的新構(gòu)想，并通過當(dāng)前最熱門的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來實現(xiàn)。以往的混凝土配合比設(shè)計方法往往注重混凝土的力學(xué)性能和工作性，對耐久性則沒有平等對待，因此本文在新的配合比設(shè)計方法中，根據(jù)目前存在大量因混凝土收縮造成開裂的現(xiàn)實，將混凝土耐

3、久性中的收縮專門進(jìn)行考慮，力圖通過對混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)混凝土低收縮抗裂的目標(biāo)。同時將經(jīng)濟(jì)性原則也納入混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計的范疇。為實現(xiàn)從歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)知識來指導(dǎo)混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計，本文首先建立了一個關(guān)系明確且具有很強(qiáng)擴(kuò)展性的混凝土配合比數(shù)據(jù)庫，并從多方面收集數(shù)掘。基于此數(shù)據(jù)庫，利用先進(jìn)的編程工具和當(dāng)前一些優(yōu)秀的科學(xué)計算分析軟件開發(fā)了混凝土配合比數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng)，從混凝土配合比與其力學(xué)性能的關(guān)系、混凝土配合

4、比與工作性的關(guān)系以及混凝土配合比與收縮的關(guān)系三個方面，利用灰色關(guān)聯(lián)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)挖掘工具來進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析。最后根據(jù)前面數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果，提出基于混凝土配合比數(shù)據(jù)庫，按混凝土強(qiáng)度、工作性和收縮性綜合考慮的混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計的原材料選用原則和配合比參數(shù)的確定原則，其中配合比參數(shù)選用原則為：■膠凝材料最小用量原則■礦物外加劑適量原則■最大堆積密度原則■最佳集灰比原則■經(jīng)濟(jì)性原則在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一種基于數(shù)據(jù)庫支持，并