水工高性能混凝土配合比多目标智能优化设计与分析方法

• 作者: 任秋兵 李文伟 李明超 杨琳 张梦溪 沈扬
• 来源期刊: 水利学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高性能混凝土 配合比设计 抗压强度预测 多目标优化 随机森林算法
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 98-108
• 页数: 11页
• 分类号: TV431
• 语种: 中文
• DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.20210757

摘要

高性能混凝土(HPC)在水利工程中的多元化应用对其配合比设计提出了更高要求.为实现高效、准确的配合比设计,本文结合人工智能算法和元启发式搜索技术,开发了一种综合考虑多目标需求(力学性能、经济性和环保性)的HPC配合比优化设计新方法.其主要包括:(1)建立了以配合比参数为设计变量,以抗压强度、单方生产成本和碳排放量为优化目标的HPC配合比多目标联合优化数学模型;(2)提出了基于随机森林算法和自适应进化多目标粒子群优化算法(AEPSO)的模型求解方法,其中随机森林算法用于表征原料配合比与抗压强度之间的复杂非线性关系,而AEPSO用于迭代搜索最优Pareto前沿,以期获得不同偏向的最佳配比方案.利用本文方法对某工程用HPC的配合比进行多目标优化设计,并通过与传统方法进行对比验证了该方法的有效性与优越性.