混凝土中錨桿錨固強(qiáng)度的svm回歸模型

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1、第32卷第1期長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)Vo1．32No．12015年1月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteJan．2015DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2015．01．0242015，32(01)：117—120，130混凝土中錨桿錨固強(qiáng)度的SVM回歸模型雷進(jìn)生。陳建飛，王乾峰，彭剛。曾有為(1．三峽大學(xué)土木與建筑學(xué)院，湖北宜昌443002；2．福州大學(xué)陽(yáng)光學(xué)院，福州350000)摘要：錨桿錨固強(qiáng)度是評(píng)價(jià)錨桿錨固質(zhì)量的主要因素之一，而混凝土中錨桿錨固強(qiáng)度受多因素影響，各

2、因素間也具有復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。應(yīng)用支持向量機(jī)回歸原理，以混凝土齡期、錨桿直徑和錨固長(zhǎng)度3個(gè)因素作為輸入列向量構(gòu)建樣本集，選用徑向基核函數(shù)建立混凝土中錨桿錨固強(qiáng)度的支持向量機(jī)回歸預(yù)測(cè)模型。利用30組錨固強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中2／3的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，剩余1／3的數(shù)據(jù)作為預(yù)測(cè)樣本，對(duì)錨固強(qiáng)度進(jìn)行回歸預(yù)測(cè)，將預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果和BP網(wǎng)絡(luò)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明：此模型預(yù)測(cè)精度高，具有良好的泛化能力，預(yù)測(cè)結(jié)果具有可信性，將SVM方法運(yùn)用于混凝土中錨桿錨固強(qiáng)度的預(yù)測(cè)是合理有效的，為錨固強(qiáng)度的預(yù)測(cè)提供了一條新的途徑。關(guān)鍵詞：混凝土；錨桿；錨固強(qiáng)度；支持向量機(jī)；回歸

3、模型中圖分類號(hào)：TV332．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001—5485(2015)01—0117—04支持向量機(jī)(SVM)是一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法J，具有小樣本、非線性以及高維模式識(shí)別的特1研究背景點(diǎn)。基于Vapnik創(chuàng)建的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，采用結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)錨桿作為巖土工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)已得到廣泛應(yīng)最小化準(zhǔn)則，在最小化樣本誤差點(diǎn)的同時(shí)，最小化結(jié)用，鋼錨桿具有成本低廉、施工簡(jiǎn)便、支護(hù)及時(shí)及能構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，提供了模型的泛化能力，且沒(méi)有數(shù)據(jù)維數(shù)限充分調(diào)動(dòng)圍巖自承能力的技術(shù)特點(diǎn)J。許多學(xué)者制，能適度抑制過(guò)擬合，被認(rèn)為優(yōu)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，也對(duì)錨桿對(duì)圍巖的錨固作用方面進(jìn)行了大量研究

4、，并已成功地應(yīng)用于模式識(shí)別(聚類)、函數(shù)逼近和預(yù)并且形成了一定的理論體系_2I4J。同時(shí)，混凝土中測(cè)等方面。支持向量機(jī)方法建模不必知道因錨桿錨固技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也日漸廣泛，在井巷與隧變量和自變量之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)樣本的學(xué)習(xí)即可洞支護(hù)加固、建筑擴(kuò)建改造、設(shè)備安裝、結(jié)構(gòu)抗震加獲得因變量和自變量之間非常復(fù)雜的映射關(guān)系。早固、建筑幕墻施工項(xiàng)目中，混凝土中錨桿錨固技術(shù)以齡期混凝土中錨桿的錨固強(qiáng)度預(yù)測(cè)可以看作是錨固其高效、靈活、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)倍受青睞。混凝土中強(qiáng)度與其對(duì)應(yīng)影響因素之問(wèn)復(fù)雜的非線性函數(shù)關(guān)系的錨桿，與普通錨桿的原理是相通的。但由于早的逼近問(wèn)題，本文嘗試?yán)?/p>

5、用SVM回歸算法對(duì)早齡期齡期混凝土結(jié)構(gòu)是一個(gè)混凝土強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)外形不斷混凝土中錨桿的錨固強(qiáng)度建立數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)此隨時(shí)間變化的“時(shí)變結(jié)構(gòu)”，混凝土與錨桿相互作用模型對(duì)錨固強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)。時(shí)錨桿的工作性狀，是工程中非常關(guān)心的問(wèn)題。但由于錨桿與混凝土相互作用的復(fù)雜性，所涉及的工2SVM預(yù)測(cè)模型程條件及混凝土特性參數(shù)通常是不確定的、模糊的，各影響要素之間可能存在復(fù)雜的非線性關(guān)系，往往Vapnik等人對(duì)有限樣本的機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行了深使得錨固效應(yīng)采用傳統(tǒng)的方法和確定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)入研究，提出了結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化(structuralriskmini-行描述存在困難和不足。

6、近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的mization，SRM)原則，在最小化樣本點(diǎn)誤差的同時(shí)可進(jìn)步，機(jī)器學(xué)習(xí)方法逐步廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域，為混以最小化結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，并在此基礎(chǔ)上建立了通用的支凝土中錨桿錨固強(qiáng)度的回歸預(yù)測(cè)和錨桿荷載傳遞機(jī)持向量機(jī)算法，后又引入不敏感損失函數(shù)占，得到回理研究等提供了有力支持。歸型支持向量機(jī)¨。其基本思想是從樣本數(shù)據(jù)收稿日期：2013—07—04；修回日期：2013—10～23基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51279092)；湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2013CFB218)；三峽大學(xué)科學(xué)基金項(xiàng)目(KJ2014BO05)；三峽大學(xué)培優(yōu)基金項(xiàng)目(

7、PY201313)作者簡(jiǎn)介：雷進(jìn)生(1970一)，男，河北石家莊人，副教授，博士，從事基礎(chǔ)工程加固方法與計(jì)算理論、結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)研究工作，(電話)13872689179(電子信箱)lei-jinsheng@163．corn。118長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)2015年中尋找一個(gè)最優(yōu)分類面，即對(duì)給定的數(shù)據(jù)逼近的精[y一(一)(，)一】}；(5)。．度與逼近函數(shù)的復(fù)雜性之問(wèn)尋求折衷，以期獲得最fW=(一)()。(6)好的泛化能力，如圖1所示，圖中為松弛變量。式中：Ⅳn為支持向量個(gè)數(shù)；()為非線性映射函數(shù)；，b，和為建立SVM模型待確定的系數(shù)。(3)利用回歸函

8、數(shù)對(duì)測(cè)試集進(jìn)行預(yù)測(cè)。記錄測(cè)試集的均方差E和決定系數(shù)R，具體計(jì)算公式分別為：E=÷(夕一Yi)；(7)圖1非線性不敏感帶示意