基于可解释机器学习的锈蚀RC构件抗剪承载力预测模型

戴理朝, 王冲, 袁平, 王磊

吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (11) : 3231-3243. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230024

基于可解释机器学习的锈蚀RC构件抗剪承载力预测模型

  • 戴理朝, 王冲, 袁平, 王磊
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摘要

基于机理方法推导的锈蚀钢筋混凝土(RC)构件抗剪承载力模型通常引入一系列假定与修正系数,导致计算结果精度不高和适用性有限。本文基于数据驱动,考虑黑箱模型的可信度与输入特征的合理性,选择锈蚀RC构件的几何尺寸、纵筋配筋率、箍筋屈服强度、箍筋锈蚀率、混凝土强度等关键基本特征,建立了基于可解释机器学习算法的实用模型。结果表明,所有基本特征中锈蚀率、有效高度、剪跨比与梁宽对抗剪承载力较为敏感;本预测模型阐明了锈蚀RC构件关键基本参数与抗剪承载力间显性映射关系,相较于经验模型与黑箱模型,它具有较高的透明度与预测精度。

关键词

土木工程 / RC构件 / 锈蚀 / 抗剪承载力 / 可解释机器学习 / 特征选择

中图分类号

TU375

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戴理朝, 王冲, 袁平, 王磊. 基于可解释机器学习的锈蚀RC构件抗剪承载力预测模型. 吉林大学学报(工学版). 2024, 54(11): 3231-3243 https://doi.org/10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230024

基金

国家重点研发计划项目(2021YFB2600900); 国家自然科学基金项目(52278140,52008035); 湖南省自然科学基金项目(2020JJ1006,2021JJ40574); 南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室(长沙理工大学)项目(22KE02); 长沙理工大学专业学位研究生实践创新与创业能力提升项目(SJCX202123)

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