ارائه مدلی برای پیش‌بینی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح شده با الیاف پلیمری با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی،گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

2 - کارشناسی ارشد مدیریت ساخت، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران ، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی،گروه مهندسی عمران، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

doi
10.22065/jsce.2025.506922.3664
چکیده

سازه‌های بتنی مسلح به دلیل ویژگی‌های باربری مطلوب، مقاومت بالا در برابر فشار و قابلیت ساخت اقتصادی، به‌طور گسترده در زیرساخت‌های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این وجود، عملکرد برشی این سازه‌ها همواره یکی از نگرانی‌های اصلی در طراحی و بهره‌برداری از آن‌ها بوده است .یکی از روش‌های متداول تقویت اعضای بتن مسلح، استفاده از الیاف پلیمری است. میلگردهای ساخته‌شده از الیاف پلیمری مسلح (FRP) به دلیل مزایای متعدد، نسبت به میلگردهای فولادی به‌صورت گسترده‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرند. بااین‌حال، مطالعات انجام‌شده بر روی تیرهای بتنی مسلح با FRP عمدتاً بر رفتار طولی این تیرها متمرکز بوده و مقاومت برشی آن‌ها به‌طور کامل بررسی نشده است. هدف اصلی این پژوهش، ارائه مدلی مبتنی بر شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) برای پیش‌بینی مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح با الیاف پلیمری است. بدین منظور، یک پایگاه داده شامل 177 تیر بتن مسلح با FRP از نتایج تحلیل مقالات موجود گردآوری شد. مدل پیشنهادی امکان پیش‌بینی مقاومت برشی تیرهای مذکور را با دقت بالا فراهم می‌کند. علاوه بر این، به‌منظور ارزیابی عملکرد مدل پیشنهادی، تحلیل باقیمانده و مقایسه خروجی‌های سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی (ANFIS) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) انجام شد. نتایج نشان داد که مدل شبکه عصبی از دقت بالاتری برخوردار است. این مدل پیشنهادی می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای محاسبه مقاومت برشی تیرهای بتنی مسلح با FRP مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب، در بازه پارامترهای تعریف‌شده در این پژوهش، دیگر نیازی به صرف هزینه و زمان برای مطالعات آزمایشگاهی وجود نخواهد داشت.