واسنجی رفتار فشاری نمونه ستون های محصورشده با کامپوزیت های پایه معدنی به کمک رابطه های تجربی و روش های یادگیری ماشین

کامپوزیت های پایه معدنی به علت وزن کم، مقاومت زیاد و سازگاری با محیط زیست، یکی از روش های نوین مقاوم سازی به شمار می رود. در این پژوهش، به ارزیابی رفتار محصورکنندگی این کامپوزیت ها پرداخته شده است. برای این منظور، با در نظر گرفتن عامل های ورودی اثرگذار شامل قطر نمونه ستون ها، تعداد لایه های محصورکننده، ضریب کشسانی، ضخامت و کرنش نهایی الیاف در کامپوزیت استفاده شده و مقاومت فشاری نمونه ستون در حالت محصورنشده، پایگاه داده ای دارای ۹۲ نمونه ستون بتنی با مقطع دایره ای محصورشده با کامپوزیت های پایه معدنی از پژوهش های آزمایشگاهی پیشین گردآوری شد و دقت رابطه های موجود برای تخمین مقاومت فشاری ستون های محصورشده ارزیابی شد. نتیجه ها نشان دادند که رابطه های موجود توانایی مناسبی برای تخمین مقاومت فشاری در ستون های محصورشده را ندارند. از این رو، با در نظر گرفتن ۸۰% داده ها برای مرحله آموزش و ۲۰% باقی مانده برای مرحله آزمون، شبکه عصبی مصنوعی با تعداد بهینه ۹ نورون در لایه پنهان ایجاد شد که توانست با مقدارهای R به ترتیب برابر با ۰.۹۹۵۲ و ۰.۹۹۹ و مقدارهای اندک خطای MSE به ترتیب برابر ۰.۰۰۰۱۸۷ و ۰.۰۰۰۰۰۶۹ و خطای MAPE به ترتیب برابر۱.۶۸۷۱% و ۰.۶۷۹۵% در مرحله آموزش و آزمون، رابطه ای دقیق برای برآورد مقاومت فشاری ستون های محصورشده ارایه دهد. نتیجه ها نشان داد که از میان رابطه های موجود، رابطه ارایه شده در پژوهشTriantafillou و همکاران کارایی بهتری دارد. نتیجه های انجام تحلیل حساسیت نیز بیان گر این بودند که مقاومت فشاری ستون در حالت محصورنشده با نسبت اهمیت ۲۰.۹۲% بیشترین اثر و تعداد لایه های محصورکننده با نسبت اهمیت ۵.۸۱% کمترین اثر را بر افزایش مقاومت فشاری ستون های محصورشده داشته اند.

کلیدواژه ها:

ستون های محصورشده ، رفتار فشاری ، کامپوزیت پایه معدنی ، رابطه های تجربی ، یادگیری ماشین