芳纶纤维增强复合材料约束圆形混凝土柱抗压强度的预测建模

摘要整理

纤维增强复合材料（FRP）因其高强度-质量比、耐腐蚀性和施工便利性在结构工程领域获得广泛关注。其中，芳纶纤维增强复合材料（AFRP）因其卓越的抗拉强度和耐久性而备受瞩目，是约束混凝土柱以增强其抗压强度的理想材料。本研究利用人工神经网络（ANN）建立了AFRP约束圆形混凝土柱抗压强度的预测模型。研究采用190个样本进行模型训练，33个样本用于验证。通过大量测试和与实验结果的对比，验证了ANN模型具有高精度和可靠性。详细的参数敏感性分析表明，柱直径、未约束混凝土强度与应变、AFRP约束参数（厚度、抗拉强度、弹性模量和应变）等多个因素对抗压强度预测有显著影响，其中AFRP抗拉强度对模型预测精度的影响最为显著。该研究为工程师提供了一个可靠的工具，能够准确估算AFRP约束圆形混凝土柱的抗压强度，为AFRP缠绕或管状包裹等约束方法的设计优化提供了关键指导。研究成果为结构工程领域提供了有价值的预测工具和设计洞见，有助于开发更具韧性和可持续性的基础设施。

相关论文