تخمین مقاومت برشی اسمی تیرهای بتن آرمه تقویت شده با پوشش کامپوزیتی FRP با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

در تیرهای بتن آرمه تقویت شده با پوشش FRP مقاومت برشی وابسته به مقاومت بتن، مقاومت خاموت و مقاومت پوشش است. از آنجایی که خاموت ها و پوشش های FRP دارای اندرکنش کرنشی بوده، لذا تخمین مقاومت برشی تیر های بتن آرمه تقویت شده با FRP به روش کلاسیک مقاومت مصالح فاقد اعتبار بوده و همچنین در کارهای اخیر نیز این روابط بشدت مورد انتقاد قرار گرفته است. لذا جهت اصلاح اطلاعات مربوط به تخمین مقاومت برشی تیر های بتن آرمه تقویت شده با FRP در این تحقیق به پیش بینی مقاومت برشی این تیرها با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و همچنین داده های عددی پرداخته شده است. بدین منظور تیر بتن آرمه حاصل از آزمایش در محیط VecTor شبیه سازی عددی شده و به صورت غیر خطی تحلیل شده است. در قدم اول خروجی مدل عددی بر اساس آزمایش صحت سنجی شده و سپس جهت تعمیم داده های ورودی شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفته است. به صورت جامعه آماری ورودی شبکه، تعداد 432 تیر مدل سازی شد و سپس داده های آن جهت آموزش و آزمون شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفته است. متغیرهای ورودی مسیله به صورت نسبت دهانه برشی به عمق تیر ( a / d)، در صد خاموت قایم (ps) و درصد پوشش pf ) FRP )، برای شبکه عصبی فرض شده و مقاومت اسمی برشی تیر ( Vn / bd )، به عنوان خروجی شبکه عصبی مدنظر قرار گرفته شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که شبکه عصبی دارای کارایی با دقت بالا و خطای ناچیز در پیش بینی ظرفیت برشی تیرهای بتن آرمه تقویت شده با FRP در مقایسه با مدل عددی تحلیل غیر خطی است. از جمله نتایج تحقیق حاضر می توان به اصلاح مقاومت برشی حداقل بتن از مقدار(فرمول درمتن مقاله) و همچنین محافظه کارانه بودن رابطه آیین نامه ACI در تخمین مقاومت برشی اشاره کرد. همچنین حداکثر مقاومت برشی در تیرهای فاقد FRP برابر با (فرمول درمتن مقاله) و در تیرهای دارای FRP برابر با (فرمول درمتن مقاله ) بدست آمده است

Keywords:

مقاومت اسمی برشی , تیر بتن آرمه , پوشش کامپوزیتی FRP شبکه عصبی مصنوعی , پرسپترون چندلایه