Improving Prediction of Compressive Strength of Rectangular/Square (R/S) FRP-Confined Concrete Using Machine Learning

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 22

فایل این مقاله در 22 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-13-2_003

تاریخ نمایه سازی: 26 فروردین 1405

چکیده مقاله:

Several experimental studies have been conducted on concrete confined with FRP sheets, and various models have been proposed in previous research to determine its compressive strength. However, studies have shown that Machine Learning (ML)-based methods offer higher accuracy than these models. In this study, the effectiveness of different machine learning methods is investigated for predicting the ultimate compressive strength of Rectangular/Square (R/S) FRP-confined concrete columns. These methods include ELM, GMDH, ANFIS, and the Kriging interpolation method. Also, this study proposes utilizing optimization science as a solution to enhance the performance of the ANFIS method. As an innovation in this study, the Marine Predators Algorithm (MPA), a nature-inspired metaheuristic, has been used to optimize the parameters of the ANFIS method. To show the ability of ML methods to estimate compressive strength, statistical indices were calculated and ML methods were compared; the correlation coefficient (R۲) for ELM, GMDH, ANFIS, ANFIS-MPA, and Kriging interpolation methods was equal to ۰.۸۹, ۰.۹۲, ۰.۹۲, ۰.۹۳, and ۰.۹۸, respectively. Also, these results show that the proposed methods have better performance than the best models in previous studies, with an average error reduction of ۶۲%.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Mohammad Ghasemi

Department of Civil Engineering, University of Velayat, Iranshahr, Iran

Yaser Moodi

Department of Civil Engineering, Sirjan University of Technology, Sirjan, Iran

Seyed Rohollah Mousavi

Civil Engineering Department, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Nanni, A. and Bradford, N.M., ۱۹۹۵. FRP jacketed concrete under ...
  • Saadatmanesh, H., Ehsani, M.R. and Li, M.W., ۱۹۹۴. Strength and ...
  • Harajli, M.H., Hantouche, E.G. and Soudki, K., ۲۰۰۶. Stress-strain model ...
  • Lam, L. and Teng, J.G., ۲۰۰۳. Design-Oriented Stress-Strain Model for ...
  • Pham, T.M. and Hadi, M.N.S., ۲۰۱۴. Stress Prediction Model for ...
  • Wei, Y.Y. and Wu, Y.F., ۲۰۱۲. Unified stress-strain model of ...
  • Toutanji, H., Han, M., Gilbert, J. and Matthys, S., ۲۰۱۰. ...
  • Moodi, Y., Mousavi, S.R., Ghavidel, A., Sohrabi, M.R. and Rashki, ...
  • Moodi, Y., Mousavi, S.R. and Sohrabi, M.R., ۲۰۱۹. New models ...
  • Moodi, Y., Farahi Shahri, S. and Mousavi, S.R., ۲۰۱۷. Providing ...
  • Naderpour, H. and Mirrashid, M., ۲۰۲۰. Confinement Coefficient Predictive Modeling ...
  • Kamgar, R., Naderpour, H., Komeleh, H.E., Jakubczyk-Gałczyńska, A. and Jankowski, ...
  • Abbaszadeh, M.A. and Sharbatdar, M., ۲۰۲۰. Modeling of Confined Circular ...
  • Teng, J.G., Chen, J.F., Smith, S.T. and Lam, L., ۲۰۱۵. ...
  • Mansouri Nejad, N., Beheshti Aval, S.B., Maldar, M. and Asgarian, ...
  • Dai, B., Gu, C., Zhao, E., Zhu, K., Cao, W. ...
  • Shahri, S.F. and Mousavi, S.R., ۲۰۲۱. Bond strength prediction of ...
  • Mousavi, S.M., Bahr Peyma, A., Mousavi, S.R. and Moodi, Y., ...
  • Jamali, F., Mousavi, S.R., Peyma, A.B. and Moodi, Y., ۲۰۲۲. ...
  • Rezazadeh Eidgahee, D., Rafiean, A.H. and Haddad, A., ۲۰۲۰. A ...
  • Parhi, S.K. and Panigrahi, S.K., ۲۰۲۴. Alkali–silica reaction expansion prediction ...
  • Kandavel, T.K., Kumar, T.A. and Varamban, E., ۲۰۲۰. Prediction of ...
  • Ilkhani, M.H., Naderpour, H. and Kheyroddin, A., ۲۰۱۹. Soft computing-based ...
  • Rezaie-Balf, M., ۲۰۱۹. Multivariate Adaptive Regression Splines Model for Prediction ...
  • Saha, P., Sapkota, S.C., Das, S. and Kwatra, N., ۲۰۲۴. ...
  • Ali, B.H.S.H., Faraj, R.H., Saeed, M.A.H., Ahmed, H.U. and Ahmed, ...
  • Tafarroj, M.M. and Hatami, H., ۲۰۲۴. Application of machine learning ...
  • Chen, W., Xu, J., Dong, M., Yu, Y., Elchalakani, M. ...
  • Moodi, Y., Sohrabi, M.R. and Mousavi, S.R., ۲۰۲۱. Corrosion effect ...
  • DeRousseau, M.A., Laftchiev, E., Kasprzyk, J.R., Rajagopalan, B. and Srubar, ...
  • Naderpour, H., Rezazadeh Eidgahee, D., Fakharian, P., Rafiean, A.H. and ...
  • Kumar, R. and Hynes, N.R.J., ۲۰۲۰. Prediction and optimization of ...
  • Amirkhani, A., Kolahdoozi, M., Wang, C. and Kurgan, L.A. ۲۰۲۰. ...
  • Cihan, M.T., ۲۰۱۹. Prediction of Concrete Compressive Strength and Slump ...
  • Faramarzi, A., Heidarinejad, M., Mirjalili, S. and Gandomi, A.H., ۲۰۲۰. ...
  • Wu, Y., Jin, G., Ting, D. and Dong, M., ۲۰۱۰. ...
  • Pham, T.M. and Hadi, M.N.S., ۲۰۱۴. Predicting Stress and Strain ...
  • Doran, B., Yetilmezsoy, K. and Murtazaoglu, S., ۲۰۱۵. Application of ...
  • Lim, J.C., Karakus, M. and Ozbakkaloglu, T., ۲۰۱۶. Evaluation of ...
  • Sharifi, Y., Lotfi, F. and Moghbeli, A., ۲۰۱۹. Archive of ...
  • Mohana, M.H., ۲۰۱۹. Reinforced concrete confinement coefficient estimation using soft ...
  • Moodi, Y., Ghasemi, M. and Mousavi, S.R., ۲۰۲۱. Estimating the ...
  • Al-Salloum, Y.A., ۲۰۰۷. Influence of edge sharpness on the strength ...
  • Benzaid, R., Chikh, N.E. and Mesbah, H., ۲۰۰۸. Behaviour of ...
  • Campione, G., ۲۰۰۶. Influence of FRP wrapping techniques on the ...
  • Campione, G., Miraglia, N. and Scibilia, N., ۲۰۰۱. Compressive behavior ...
  • Carrazedo, R., ۲۰۰۲. Mechanisms of confinement and its implication in ...
  • Chaallal, O., Shahawy, M. and Hassan, M., ۲۰۰۳. Performance of ...
  • Demers, M. and Neale, K.W., ۱۹۹۴. Strengthening of concrete columns ...
  • Erdil, B., Akyuz, U. and Yaman, I.O., ۲۰۱۲. Mechanical behavior ...
  • Harries, K.A. and Carey, S.A., ۲۰۰۳. Shape and “gap” effects ...
  • Hosotani, M., Kawashima, K. and HOSHIKUMA, J., ۱۹۹۷. A model ...
  • Mirmiran, A., Shahawy, M. and Samaan, M., El Echary, H., ...
  • Modarelli, R., Micelli, F. and Manni, O., ۲۰۰۵. FRP-Confinement of ...
  • Rochette, P. and Labossière, P., ۲۰۰۰. Axial Testing of Rectangular ...
  • Rousakis, T.C., Karabinis, A.I. and Kiousis, P.D. ۲۰۰۷. FRP-confined concrete ...
  • Rousakis, T.C. and Karabinis, A.I., ۲۰۱۲. Adequately FRP confined reinforced ...
  • Shehata, I.A.E.M., Carneiro, L.A.V. and Shehata, L.C.D., ۲۰۰۲, Strength of ...
  • Suter, R., Pinzelli, R., and Cambridge, U., ۲۰۰۱ Confinement of ...
  • Wang, L.M. and Wu, Y.F., ۲۰۰۸. Effect of corner radius ...
  • Wang, Y. and Wu, H., ۲۰۱۰. Experimental Investigation on Square ...
  • Wang, Y. and Wu, H., ۲۰۱۱. Size Effect of Concrete ...
  • Wang, Z., Wang, D. and Smith, S., ۲۰۱۲. Size effect ...
  • Wang, Z., Wang, D., Smith, S.T. and Lu, D., ۲۰۱۲. ...
  • Wu, Y.F. and Wei, Y.Y., ۲۰۱۰. Effect of cross-sectional aspect ...
  • Yan, Z., Pantelides, C.P. and Reaveley, L.D., ۲۰۰۶. Fiber-reinforced polymer ...
  • Youssef, M.N., Feng, M.Q. and Mosallam, A.S., ۲۰۰۷. Stress-strain model ...
  • Zhang, D.J., Wang, Y.F. and Ma, Y.S., ۲۰۱۰. Compressive behaviour ...
  • Ozbakkaloglu, T. and Oehlers, D.J., ۲۰۰۸. Concrete-Filled Square and Rectangular ...
  • Ozbakkaloglu, T., ۲۰۱۳. Behavior of square and rectangular ultra high-strength ...
  • Ozbakkaloglu, T., ۲۰۱۲. Compressive behavior of square and rectangular high-strength ...
  • Fallah Pour, A., Gholampour, A., Zheng, J. and Ozbakkaloglu, T., ...
  • Demir, U., Sahinkaya, Y., Ispir, M. and Ilki, A., ۲۰۱۸. ...
  • Ozbakkaloglu, T., ۲۰۱۴. Ultra-high-strength concrete-filled frp tubes: Compression tests on ...
  • Ding, S., Jia, W., Su, C., Zhang, L. and Liu, ...
  • Yaseen, Z.M., Deo, R.C., Hilal, A., Abd, A.M., Bueno, L.C., ...
  • Al-shamiri, A.K., Kim, J.H., Yuan, T. and Yoon, Y.S., ۲۰۱۹. ...
  • Ivakhnenko, A.G., ۱۹۶۸. The Group Method of Data Handling-A Rival ...
  • Khalkhali, A. and Safikhani, H., ۲۰۱۲. Pareto based multi-objective optimization ...
  • Mokfi, T., Shahnazar, A., Bakhshayeshi, I., Derakhsh, A.M. and Tabrizi, ...
  • Zadeh, L.A., ۱۹۶۵. Fuzzy Sets. Information and Control, ۸, pp.۳۳۸–۳۵۳ ...
  • Saha, S.S., ۲۰۱۲. Basic principles of control systems in textile ...
  • Mehrdadi, N. and Ghasemi, M., ۲۰۲۱. Modeling of Tehran South ...
  • Jang, J.S.R., Sun, C.T. and Mizutani, E., ۲۰۰۵. Neuro-Fuzzy and ...
  • Robati, F.N. and Iranmanesh, S., ۲۰۲۰. Inflation rate modeling: Adaptive ...
  • Jang, J.S.R., ۱۹۹۳. ANFIS: Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference System. IEEE Transactions ...
  • Abdel-Aleem, A., El-Sharief, M.A., Hassan, M.A. and El-Sebaie, M.G., ۲۰۱۷. ...
  • Jones, D.R., Schonlau, M. and Welch, W.J., ۱۹۹۸. Efficient Global ...
  • Sacks, J., Welch, W.J., Mitchell, T.J. and Wynn, H.P., ۱۹۸۹. ...
  • Zhou, Y., Lu, Z., Cheng, K. and Yun, W., ۲۰۱۹. ...
  • Matheron, G., ۱۹۷۳. The intrinsic random functions and their applications. ...
  • Flores, E.I.S., DiazDelaO, F.A., Friswell, M.I. and Sienz, J., ۲۰۱۲. ...
  • نمایش کامل مراجع