基于进化神经网络的粉煤灰混凝土强度优化设计模型研究-论文.pdf

《基于进化神经网络的粉煤灰混凝土强度优化设计模型研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年8月山西煤炭管理干部学院学报Aug．，2014第27卷第3期JournalofShanxiCoal——MiningAdministratorsCollegeVo1．27No．3·科学技术研究·王民华王进尚(1．山西煤炭管理干部学院，山西太原030006；2．河南能源化工集团研究院，河南郑州450046)【摘要】影响粉煤灰混凝土强度的因素较多，它们之间存在的复杂的非线性关系，进化神经网络对处理非线性问题有较好的优势。在实验室对影响粉煤灰混凝土强度的因素进行试验分析，确定各影响因素和粉煤灰强度之间的数量关系。并进行样本数据的收集和整理，运用进化神经网络对数据样本进行学习训练，得到进化

2、神经网络的粉煤灰混凝土强度优化设计模型，通过检测样本进行检测，证明了模型有较好的外推性。【关键词】混凝土进化神经网络粉煤灰混凝土强度设计【中图分类号】TU528【文献标识码】A【文章编号】1008—8881(2014)03-0164-03目前以一定量粉煤灰取代部分水泥配制而成(1)网络结构参数的全局优化的粉煤灰混凝土在工程建设中已广泛运用，粉煤灰运用遗传算法对BP网络结构隐含层的数目以混凝土的使用不仅可以有效解决工业固废物的处及各隐含层节点数进行全局优化。一个隐含层的BP置问题，更重要的是粉煤灰混凝土在工程上有比较网络就可以任意精度逼近任意连续函数。但是多个好的特性。目前国内外粉煤灰混凝土

3、特性机理研究隐含层数目增多会提高运算速度。根据粉煤灰混凝已较多，理论也较成熟，粉煤灰对混凝土的的形态土配合比设计预测的实际情况，运用两层隐含层，效应、填充效应和火山灰效应是改善混凝土性能的对两层中的节点数运用遗传算法进行全局优化。三大效应。目前我国相关规范也给出了粉煤灰混凝(2)神经网络初始权值的全局优化土的配合比设计方法，但是粉煤灰混凝土配合比与优化后的初始权和对应的结构参数组成网络有关参数存在复杂非线性关系，运用常规方法不能模型，可以直接用于预测分析适应值。适应值计算有效确定各参数与粉煤灰配合比之间的关系。进化公式：厂i——————————一神经网络可以有效处理各种非线性规划问题，通过

4、样本数据的学习可以得到进化神经网络的粉煤灰fi~ss=1n．m1＼⋯／』(Oij-0~iJ)，=l，牡，凡；混凝土强度优化设计模型。j=l，2，L，m1进化神经网络原理分析适应值反应的是初始权系数矩阵与结果参数人工神经网络可以有效解决复杂的非线性关的适应性，是运用未经局部优化的权系数进行计算系问题，人工神经网络算法中BP算法是最常用的的，所以不能代表结构参数的适应性，还需要局部算法之一，也是目前理论最成熟的一种神经网络。优化。BP算法在优化网络连接权值时采用的是误差梯度(3)优化后初始权值的训练下降算法，虽然有较好的局部优化精度，但容易陷通过遗传进化算法对网络结构参数和初始权入局部最小。通

5、过一定方法对BP网络结构和初始值进行了全局优化。运用BP神经网络对非线性关权值进行全局优化处理，可以有效防止算法陷入局系进行局部优化，提高预测精度。对上面两步产生部最小。而遗传算法有比较好的全局搜索能力，可的各模型结构参数及其优化后的初始权值，运用普以运用遗传算法的全局搜索能力对BP网络结构和通BP算法进行学习训练。初始权值进行全局优化，提高算法的精度。BP算法是一个快速下降的方法，一般使用S型收稿日期：2014—06—07作者简介：王民华(1984一)，男，山东阳谷人，山西煤炭管理干部学院教师，硕士。164逻辑非线性函数f(x)=l／(1+e—x)。先进行初始化权好的流动性，通过实验室试

6、验砂率对粉煤灰混凝土值w和阈值；提供输入和预期输出值，即输入X产的流动性影响较大，不合理的砂率可以使混凝土产(o，一，)和预期输出值Di=(do，d一，dr．-1)；用生离析。砂率的选择区间在30％一40％时，有利于混s型函数和公式1—1计算各个隐含层的输入和输凝土内部结构的密实，能够粉煤灰混凝土的强度。出层的输出值Yk。(3)浆骨比对混强土强度的影响’f『1■一＼I浆骨比是指混凝土中净浆含量与骨料质量之-_f(eocx~-0J0≤凡1—11—1、i=0比，在其他条件相同情况下，不同浆骨比对粉煤灰／h—i-1＼混凝土抗压强度的影响十分明显，如下表。通过浆I、=0eoexk’一0J0≤Ji}

7、≤m—l1-2骨比与粉煤灰混凝土强度的曲线图2，可知浆骨比然后调整权值，再求系统平均误差，直到系统误对粉煤灰混凝土强度的影响有一定的规律，即浆骨差小于规定的误差为止。比在0．29—0．45之间浆骨比曲线斜率较大，说明在2影响粉煤灰混凝土强度性能配比参数分析此范围内对强度影响较大，当浆骨比大于0．45时强影响粉煤灰混凝土强度的因素较多，根据有关度曲线斜率明显变小，说明当浆骨比对粉煤灰混凝理论可知：水胶比、砂率、浆骨比、粉煤