复杂环境下混凝土动弹性模量的灰色预测

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1、铁道建筑150RailwayEngineeringOctober，2012文章编号：1003—1995(2012)10—0150—04复杂环境下混凝土动弹性模量的灰色预测郭钟群，赵奎，谢良，肖海平(1．江西理工大学建筑与测绘工程学院，江西赣州341000；2．江西理工大学工程研究院，江西赣州341000)摘要：干湿循环条件下混凝土性能所涉及到的问题较多，具有不确定性。在混凝土受干湿循环硫酸盐腐蚀的试验基础上，研究了不同环境条件下混凝土动弹性模量的变化规律，并运用灰色系统理论，对混凝土动弹性模量值进行了预测。结果表明，干湿

2、循环条件下，试件的动弹性模量在初期有微小上升后明显下降；浸泡环境下，试件的动弹性模量先上升后缓慢下降，说明干湿循环较浸泡环境下混凝土腐蚀更快速。GM(1，1)灰色模型对混凝土动弹性模量预测精度较高，为混凝土受腐蚀破坏的预报提供了参考。关键词：灰色理论混凝土硫酸盐腐蚀干湿循环动弹性模量中图分类号：TU528．33文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2012．10—45动弹性模量是评价干湿循环条件下混凝土抗硫酸行为信息不完全。盐侵蚀性能的一个重要指标。大量研究表明，干湿循灰色系统理论是中国

3、学者邓聚龙教授在1982年环条件下的混凝土受到硫酸盐的侵蚀要比长期处于浸所创立的一种研究少数据、贫信息不确定问题的新方泡环境中的混凝土更加严重，其力学性能下降更明法。它的一个基本观点是，把一切随机量都看作是在显，但对其长期性能的预测，国内外研究较少。灰色理一定范围内变化的灰色量。对灰色量的处置不是寻找论适用于无经验、少数据的不确定性问题，并且灰色理概率分布、寻求统计规律，而是将原始数据按一定的要论GM(1，1)模型建模所需样本量少，计算方法简便，求作生成、开发处理，提取有价值的信息，从而实现对对系统已知数据的模拟和对未知

4、数据的预测精度均较系统行为和演化规律的探索和有效监控。高。本文采用动弹性模量为判据来评价混凝土在干湿1．2建立预测模型循环条件下抗硫酸盐侵蚀的性能，并以试验测得的数灰色预测是基于人们对系统演化的不确定性特征据为建模样本，运用灰色预测理论进行分析，对其动弹的认识，运用序列算子对原始数据进行生成、处理，挖性模量的发展趋势进行预测。掘系统的演化规律，建立灰色系统模型，对系统的未来状态做出科学的定量预测，即是基于灰色动态模型1灰色理论与预测模型(greydynamicmodel，GM)的预测。一般预测模型是因1．1灰色系统理论素

5、模型，由于客观世界是一个整体，各因素之间总存在在控制论中，常用颜色的深浅形容信息的明确程着某种直接或间接的联系，若按因素的变化来预测系度。灰色系统是相对于白色系统和黑色(黑箱)系统统的行为，则由于因素中又含有因素，最后分析者将坠而言的。一个由诸多事物或参数构成的系统，如果事入因素的海洋而不能自拔，所以灰色理论主张用单因物或参数间的关系完全明确，或可用数学模型给出的，素模型GM(1，1)进行预测，而把基于GM(1，1)模型则称为白色系统；如果事物或参数问的关系是未知的的预测称为灰色预测。GM(1，1)的含义为一阶系统，称为

6、黑色(黑箱)系统；而灰色系统则介于白色(order)、1个变量(variable)的灰色模型(greymode1)，系统与黑色系统之间，只已知部分信息，是信息不完全是基本预测模型，具有全信息。本文对干湿循环条的系统。这里“信息不完全”一般是指：①参数信息不件下混凝土受硫酸盐侵蚀时动弹性模量的发展趋势进完全；②结构信息不完全；③边界信息不完全；④运行行预测，只有时间1个因素，所以采用GM(1，1)模型。灰色GM(1，1)模型建立过程如下：收稿日期：2011—10-13；修回13期：2012—03—20设原始数列为基金项目：

7、国家自然科学基金资助项目(51104069)，江西省教育厅青年X‘们：{‘。(1)，。(2)，⋯，。(／'t))(1)科学基金资助项目(GJJ11130)，江西理工大学科研基金项目对式(1)做1．AGO处理，得到生成数列为(jxxjl1008)作者简介：郭钟群(1987一)，男，江西九江人，助教，硕士。X‘“={‘(1)，‘(2)，⋯，“’(n))(2)2012年第10期复杂环境下混凝土动弹性模量的灰色预测15l要求P>0．95，不得小于0．70。根据检验指标可以把其中，n’(k)=(i)(3)模型预测精度分为4个等级，

8、见表1。GM(1，1)模型的白化形式的微分方程为表1灰色理论模型精度等级——-+。0(1)：=(4斗)Q式中，口和u为待定参数，口反映了系统发展的态势，为发展系数；“是从背景值中挖掘出来的数据，它反映数据变化的关系，称为灰色作用量。根据最小二乘法原理，解式(4)微分方程可得a=(BB)BY=[n，H](5)式中，2试