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基于灰色关联分析下深度学习盾构姿态预测模型
1
作者 满轲 柳宗旭 +3 位作者 商艳 宋志飞 刘晓丽 苏宝 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期203-213,共11页
为解决盾构姿态偏离隧道设计轴线的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)与支持向量回归(SVR)的堆叠集成预测模型。利用灰色关联分析将灰色关联度较低的滚动角参数剔除后通过离散小波转换(DWT)去噪处理,将处理后的数据分别进行两个单一模... 为解决盾构姿态偏离隧道设计轴线的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)与支持向量回归(SVR)的堆叠集成预测模型。利用灰色关联分析将灰色关联度较低的滚动角参数剔除后通过离散小波转换(DWT)去噪处理,将处理后的数据分别进行两个单一模型预测后进行最优赋权得到DWT-LSTM-SVR堆叠预测模型。其中,将刀盘水平位移、盾尾水平位移、刀盘垂直位移和盾尾垂直位移作为预测模型的输出变量,其余22个掘进参数和5个地层参数为输入变量,并将DWT-LSTM-SVR模型应用于珠江三角洲水资源配置工程A3标段。结果表明:DWT-LSTM-SVR模型的4个盾构姿态参数预测值与真实值误差与其他模型相比较小,说明该模型可以有效结合单一模型,且在剔除与4个盾构姿态参数关联度较低的参数后可以提高模型预测精度;DWT-LSTM-SVR模型的评价指标均满足施工误差要求,其中,对于盾尾位移值的预测效果较好,平均绝对百分比误差约为0.02,拟合度R 2值均高于0.98,说明DWT-LSTM-SVR模型可以满足模型设计要求。通过建立不同数据集分析数据数量对堆叠模型预测精度的敏感性,结果表明数据越多堆叠模型预测精度越高,可为其他盾构姿态的提前调整提供一定参考。 展开更多
关键词 盾构姿态 灰色关联度 深度学习 堆叠集成预测模型 误差预测
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基于CT扫描技术矿渣微粉改良黄土孔隙特性的试验研究 被引量：4
2
作者 杨国辉 李驰 +3 位作者 商艳 张振国 高瑜 李拴虎 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第9期201-209,共9页
【目的】随着黄土地区基础设施的大力开发及减碳理念的不断深化,迫切需要使用环保材料解决黄土承载能力低、孔隙率大等问题。【方法】使用不同掺量矿渣微粉对黄土进行改良,并利用工业CT仪对矿渣微粉黄土进行微观试验,从孔隙分布、形态... 【目的】随着黄土地区基础设施的大力开发及减碳理念的不断深化,迫切需要使用环保材料解决黄土承载能力低、孔隙率大等问题。【方法】使用不同掺量矿渣微粉对黄土进行改良,并利用工业CT仪对矿渣微粉黄土进行微观试验,从孔隙分布、形态、大小等角度进行分析,研究矿渣微粉对黄土孔结构的影响,从而为黄土力学性能变化提供参考。【结果】结果显示:掺量为15%时,黄土孔隙分形维数最小值为0.65,孔隙丰度主要集中在0~2之间,孔隙结构较为简单;掺量为5%、10%、15%、20%的矿渣微粉黄土孔隙率较素黄土分别下降14.69%、34.18%、73.42%、45.51%。【结论】结果表明:矿渣微粉掺入可有效改变黄土孔隙大小、分布、形态,使黄土孔隙结构趋于简单,利于黄土力学性能提升。适量矿渣微粉可有效降低孔隙直径,同时孔隙角度分布趋于均匀。 展开更多
关键词 黄土 矿渣微粉 工业CT 孔隙形态 孔隙分布 孔隙大小
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基于煤矸石混凝土正交试验的试验研究 被引量：1
3
作者 邬恒 田俊 +3 位作者 吕郝悦 田磊 张浩 于永军 《科技创新与应用》 2024年第29期86-89,93,共5页
目前,煤矸石是我国年排放量和累计堆存量最大的工业废弃物之一,有文献研究发现,煤矸石粉碎后,其可以部分或全部代替黏土组分生产普通水泥。该研究以煅烧过的煤矸石粉与非煅烧过的煤矸石粉为研究对象,在混凝土中利用煤矸石替代一部分水泥... 目前,煤矸石是我国年排放量和累计堆存量最大的工业废弃物之一,有文献研究发现,煤矸石粉碎后,其可以部分或全部代替黏土组分生产普通水泥。该研究以煅烧过的煤矸石粉与非煅烧过的煤矸石粉为研究对象,在混凝土中利用煤矸石替代一部分水泥,来研究混凝土的抗压强度。通过正交试验,发现煅烧过的煤矸石粉活性大于未煅烧的,且煅烧过煤矸石替代水泥的最佳替代范围大致在20%~35%;未煅烧过煤矸石替代水泥的最佳替代范围大致在15%~30%。这个研究结果实现对煤矸石的再利用,具有保护环境和节约资源的重要意义。 展开更多
关键词 煤矸石粉 水泥 活性 替代率 抗压强度
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预测水泥砒砂岩强度的Markov灰色残差模型 被引量：1
4
作者 刘鑫 申向东 +5 位作者 景宇 任杰 吕昕 耿凯强 董国际 郝政凯 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第10期1014-1019,共6页
为了研究Markov-灰色残差GM(1,1)模型预测水泥固化砒砂岩抗压强度的精准度和适用性,先对抗压强度数据进行了一系列的处理,建立灰色GM(1,1)模型和灰色残差GM(1,1)模型,然后基于马尔克夫过程构建Markov-灰色残差GM(1,1)模型,并以此模型来... 为了研究Markov-灰色残差GM(1,1)模型预测水泥固化砒砂岩抗压强度的精准度和适用性,先对抗压强度数据进行了一系列的处理,建立灰色GM(1,1)模型和灰色残差GM(1,1)模型,然后基于马尔克夫过程构建Markov-灰色残差GM(1,1)模型,并以此模型来估算水泥固化砒砂岩的抗压强度.结果表明,灰色残差GM(1,1)模型的检验精度得到了很大的提升且各项检验指标基本上都达到了1级,明显优于灰色GM(1,1)模型.马尔克夫过程便于确定残差修正值的正、负号,采用Markov-灰色残差GM(1,1)模型对不同水泥掺量下90 d龄期的水泥固化砒砂岩的抗压强度进行了预测,相对误差由原来的1.77%~4.01%降低至0.60%~2.36%,平均相对误差由2.63%减小至1.25%,模型的预测精度明显提高.该研究可以为水泥固化砒砂岩以及其他水泥基工程材料抗压强度的预测提供一种简易且可靠的新方法. 展开更多
关键词 砒砂岩 抗压强度 MARKOV 灰色GM(1 1)模型 残差
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玄武岩纤维增强泡沫混凝土响应面多目标优化 被引量：31
5
作者 王静文 王伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第24期4092-4097,共6页
为改善传统泡沫混凝土的力学性能,制备了以玄武岩纤维为微加筋材料的玄武岩纤维增强泡沫混凝土(BFFC)。采用响应面法设计试验并建立回归模型,研究泡沫和纤维掺量对BFFC表观密度、抗压强度和抗压韧性指数的影响;同时结合渴求函数对BFFC... 为改善传统泡沫混凝土的力学性能,制备了以玄武岩纤维为微加筋材料的玄武岩纤维增强泡沫混凝土(BFFC)。采用响应面法设计试验并建立回归模型,研究泡沫和纤维掺量对BFFC表观密度、抗压强度和抗压韧性指数的影响;同时结合渴求函数对BFFC综合性能实现多目标优化,并对纤维作用机理进行了SEM分析。结果表明,制备单位体积BFFC成品的最优泡沫掺量与纤维掺量分别为0.617875m3与2.38466kg,该配比可以制备出表观密度仅为641.06kg/m3而抗压强度高达13.60MPa、抗压韧性指数高达0.887的BFFC。SEM分析表明,适量玄武岩纤维通过桥联作用下的多裂缝稳定扩展实现了对泡沫混凝土的增强及增韧。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 泡沫混凝土 抗压性能 响应面法(RSM) 多目标优化
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干湿循环作用下风积沙混凝土中氯离子扩散研究 被引量：2
6
作者 董伟 王栋 +2 位作者 刘鑫 申向东 薛刚 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期904-911,共8页
目的 探究不同风积沙替代率的混凝土在干湿循环作用下对其内部氯离子扩散的影响,研究氯离子在干湿循环中的传输特性。方法 通过制备0%、25%、50%、75%、100%风积沙替代河砂的混凝土,采用磨粉滴定的方法测定不同干湿循环周期下混凝土中... 目的 探究不同风积沙替代率的混凝土在干湿循环作用下对其内部氯离子扩散的影响,研究氯离子在干湿循环中的传输特性。方法 通过制备0%、25%、50%、75%、100%风积沙替代河砂的混凝土,采用磨粉滴定的方法测定不同干湿循环周期下混凝土中不同深度处的总氯离子和自由氯离子浓度,并就4种结合机制探讨氯离子结合规律。结果 自由氯离子浓度随风积沙替代率的增大先减小后增大,并且干湿循环作用对混凝土表层氯离子浓度影响较大。风积沙混凝土氯离子结合规律均符合线性结合类型,随着风积沙替代率的增大,混凝土氯离子结合能力先增大后减小。风积沙替代率为25%时混凝土自由氯离子浓度最低,结合能力最好,其结合能力为基准混凝土的1.20倍,而替代率100%的风积沙混凝土反而不利于混凝土抵抗氯离子侵蚀。结论 风积沙替代率小于50%时,风积沙混凝土的氯离子结合能力和抗氯离子侵蚀能力较好,对钢筋的保护能力比普通混凝土更强。 展开更多
关键词 干湿循环 自由氯离子 风积沙替代率 风积沙混凝土
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毛细作用下风积沙混凝土水分和氯离子传输特性试验 被引量：1
7
作者 董伟 付前旺 +2 位作者 刘鑫 薛慧君 肖阳 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期716-723,共8页
目的研究毛细作用下水分和氯离子在风积沙混凝土中的传输特性,探讨风积沙掺量、氯盐质量浓度对水分和氯离子侵入的影响规律。方法试验制备了5组不同掺量的风积沙混凝土,按照比例为0%、25%、50%、75%、100%等质量替换普通河砂,通过自然... 目的研究毛细作用下水分和氯离子在风积沙混凝土中的传输特性,探讨风积沙掺量、氯盐质量浓度对水分和氯离子侵入的影响规律。方法试验制备了5组不同掺量的风积沙混凝土,按照比例为0%、25%、50%、75%、100%等质量替换普通河砂,通过自然扩散法进行风积沙混凝土毛细吸水/盐试验。结果风积沙混凝土毛细吸收曲线前1 d内均呈线性增长,而后逐渐趋于水平;混凝土在氯化钠溶液中的毛细吸收量和毛细吸收系数大于清水溶液,毛细吸收系数随风积沙掺量的增加呈现先减小后增大的趋势,最小值出现在风积沙掺量为25%。风积沙混凝土中水分和氯离子传输深度呈明显线性关系,当水分传输趋于稳定时,氯离子由于扩散作用依旧向内部传输。通过水分和氯离子侵入深度及两者关系,毛细作用下风积沙混凝土中风积沙掺量宜控制在20%~30%。结论风积沙混凝土中水分和氯离子传输非同步,水分渗透速率大于氯离子渗透速率。当水分渗透逐渐稳定时,氯离子会继续向混凝土内部渗透。 展开更多
关键词 风积沙混凝土 水分和氯离子 氯盐浓度 载体 非同步 毛细吸收系数
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水和氯离子在风积沙混凝土中的迁移规律 被引量：4
8
作者 董伟 付前旺 +3 位作者 刘鑫 王栋 王雪松 计亚静 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期908-914,共7页
为解决中国西北部地区普通河砂资源匮乏问题,利用库布齐沙漠风积沙等质量替代普通河砂作为细骨料配制风积沙混凝土.研究不同水胶比、不同浓度NaCl溶液对风积沙混凝土中水分和氯离子渗透规律的影响,通过分层钻孔取粉和化学滴定的方法测... 为解决中国西北部地区普通河砂资源匮乏问题,利用库布齐沙漠风积沙等质量替代普通河砂作为细骨料配制风积沙混凝土.研究不同水胶比、不同浓度NaCl溶液对风积沙混凝土中水分和氯离子渗透规律的影响,通过分层钻孔取粉和化学滴定的方法测定氯离子含量,探讨毛细作用下水分和氯离子传输之间的联系.结果表明:水分作为氯离子传输的媒介,氯离子的侵入深度远小于水分的侵入深度,两者传输呈现非同步性;毛细吸收28 d后,风积沙混凝土水胶比为0.55的试块水分侵入深度约为氯离子侵入深度2倍,水胶比为0.45和0.40的风积沙混凝土试块水分侵入深度大约为氯离子侵入深度1.5倍;毛细吸收超过7 d时,水胶比为0.55的风积沙混凝土试块内部生成大量盐结晶,减缓水分侵入速率;在毛细吸盐前期阶段,风积沙混凝土试块内部水分和氯离子侵入深度近似呈线性关系,随着毛细吸收时间的推移,水分在其基体内部迁移速率减小,在高浓度梯度作用下氯离子以扩散方式继续向更深处渗透;当毛细吸盐浓度超过6%,风积沙混凝土试块内部氯离子侵入量不再随NaCl浓度的增大而增大.该研究可为风积沙混凝土在中国西北地区水利工程耐久性研究提供一定的理论依据. 展开更多
关键词 风积沙混凝土 水分和氯离子 盐结晶 毛细吸附 氯离子浓度
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