The aim of this paper is to develop the ISCOSTFUN (Intelligent System for Prediction of Concrete Strength by Functional Networks) in order to provide in-place strength information of the concrete to facilitate concrete from removal and scheduling for construction. For this purpose, the system is developed using Functional Network (FN) by learning functions instead of weights as in Artificial Neural Networks (ANN). In serial functional network, the functions are trained from enough input-output data and the input for one functional network is the output of the other functional network. Using ISCOSTFUN it is possible to predict early strength as well as 7-day and 28-day strength of concrete. Altogether seven functional networks are used for prediction of strength development. This study shows that ISCOSTFUN using functional network is very efficient for predicting the compressive strength development of concrete and it takes less computer time as compared to well known Back Propagation Neural Network (BPN).
Shariati, Mahdi;Mafipour, Mohammad Saeed;Mehrabi, Peyman;Ahmadi, Masoud;Wakil, Karzan;Trung, Nguyen Thoi;Toghroli, Ali
Smart Structures and Systems
/
v.25
no.2
/
pp.183-195
/
2020
Mineral admixtures have been widely used to produce concrete. Pozzolans have been utilized as partially replacement for Portland cement or blended cement in concrete based on the materials' properties and the concrete's desired effects. Several environmental problems associated with producing cement have led to partial replacement of cement with other pozzolans. Furnace slag and fly ash are two of the pozzolans which can be appropriately used as partial replacements for cement in concrete. However, replacing cement with these materials results in significant changes in the mechanical properties of concrete, more specifically, compressive strength. This paper aims to intelligently predict the compressive strength of concretes incorporating furnace slag and fly ash as partial replacements for cement. For this purpose, a database containing 1030 data sets with nine inputs (concrete mix design and age of concrete) and one output (the compressive strength) was collected. Instead of absolute values of inputs, their proportions were used. A hybrid artificial neural network-genetic algorithm (ANN-GA) was employed as a novel approach to conducting the study. The performance of the ANN-GA model is evaluated by another artificial neural network (ANN), which was developed and tuned via a conventional backpropagation (BP) algorithm. Results showed that not only an ANN-GA model can be developed and appropriately used for the compressive strength prediction of concrete but also it can lead to superior results in comparison with an ANN-BP model.
The reduction phenomena of concrete compressive strength with the size of specimens have been extensively investigated, but till now the adequate analysis technique is not fixed. The existing research results show that the bigger the member size, the smaller the strength. This means the nonlinear fracture mechanics theory is needed in order to analyze the fracture behaviors of concrete and the size effect. There is a few model equations that is to predict the size effect of compressive strength of standard and non-standard cylindrical specimen. However, theses equations did not considered the difference of fracturing mechanism which depends on the strength level. In this paper, model equations to predict compressive strength of concrete considering the size effect and strength level are suggested. The size effect model suggested in this paper shows good prediction compared with the existing test data of various concrete size and strength level.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
/
v.4
no.4
/
pp.63-70
/
2004
The objective of this study is to evaluate the compressive strength of recycled aggregate concrete by the non-destructive testing. Main experimental variables were the replacement level of recycled aggregate and blast-furnace slag, which were divided into two series according to recycled aggregate maximum size. Test results showed that a recycled aggregate had a significant influence on the non-destructive testing results, such as rebound number, Ultrasonic pulse velocity, and frequency. A prediction model of compressive strength considering the replacement level of recycled aggregate was suggested by multi-regression analysis and was compared with test results.
Gazder, Uneb;Al-Amoudi, Omar Saeed Baghabara;Khan, Saad Muhammad Saad;Maslehuddin, Mohammad
Computers and Concrete
/
v.20
no.6
/
pp.627-634
/
2017
Predicting the compressive strength of concrete is important to assess the load-carrying capacity of a structure. However, the use of blended cements to accrue the technical, economic and environmental benefits has increased the complexity of prediction models. Artificial Neural Networks (ANNs) have been used for predicting the compressive strength of ordinary Portland cement concrete, i.e., concrete produced without the addition of supplementary cementing materials. In this study, models to predict the compressive strength of blended cement concrete prepared with a natural pozzolan were developed using regression models and single- and 2-phase learning ANNs. Back-propagation (BP), Levenberg-Marquardt (LM) and Conjugate Gradient Descent (CGD) methods were used for training the ANNs. A 2-phase learning algorithm is proposed for the first time in this study for predictive modeling of the compressive strength of blended cement concrete. The output of these predictive models indicates that the use of a 2-phase learning algorithm will provide better results than the linear regression model or the traditional single-phase ANN models.
In this paper, Artificial Neural Networks (ANN) and Multiple Linear Regression (MLR) models were discussed to determine the compressive strength of clinker mortars cured for 1, 2, 7 and 28 days. In the experimental stage, 1288 mortar samples were produced from 322 different clinker specimens and compressive strength tests were performed on these samples. Chemical properties of the clinker samples were also determined. In the modeling stage, these experimental results were used to construct the models. In the models tricalcium silicate ($C_3S$), dicalcium silicate ($C_2S$), tricalcium aluminate ($C_3A$), tetracalcium alumina ferrite ($C_4AF$), blaine values, specific gravity and age of samples were used as inputs and the compressive strength of clinker samples was used as output. The approximate reasoning ability of the models compared using some statistical parameters. As a result, ANN has shown satisfying relation with experimental results and suggests an alternative approach to evaluate compressive strength estimation of clinker mortars using related inputs. Furthermore MLR model showed a poor ability to predict.
The complete stress-strain behavior of steel fiber reinforced concrete in compression is needed for the analysis and design of structures. An experimental investigation was carried out to generate the complete stress-strain curve of high-performance steel fiber reinforced concrete (HPSFRC) with a strength range of 52-80 MPa. The variation in concrete strength was achieved by varying the water-to-cementitious materials ratio of 0.40-0.25 and steel fiber content (Vf = 0.5, 1.0 and 1.5% with l/d = 80 and 55) in terms of fiber reinforcing parameter, at 10% silica fume replacement. The effects of these parameters on the shape of stress-strain curves are presented. Based on the test data, a simple model is proposed to generate the complete stress-strain relationship for HPSFRC. The proposed model has been found to give good correlation with the stress-strain curves generated experimentally. Inclusion of fibers into HPC improved the ductility considerably. Equations to quantify the effect of fibers on compressive strength, strain at peak stress and toughness of concrete in terms of fiber reinforcing index are also proposed, which predicted the test data quite accurately. Compressive strength prediction model was validated with the strength data of earlier researchers with an absolute variation of 2.1%.
Enhancement of strength and ductility is the main reason for the extensive use of FRP jackets to provide external confinement to reinforced concrete columns especially in seismic areas. Therefore, numerous researches have been carried out in order to provide a better description of the behavior of FRP-confined concrete for practical design purposes. This study presents a new approach to obtain strength enhancement of CFRP (carbon fiber reinforced polymer) confined concrete cylinders by applying artificial neural networks (ANNs). The proposed ANN model is based on experimental results collected from literature. It represents the ultimate strength of concrete cylinders after CFRP confinement which is also given in explicit form in terms of geometrical and mechanical parameters. The accuracy of the proposed ANN model is quite satisfactory when compared to experimental results. Moreover, the results of the proposed ANN model are compared with five important theoretical models proposed by researchers so far and considered to be in good agreement.
The results of previous tests by many researchers have been compiled to evaluate the flexural strength of steel-fiber reinforced concrete beams. Existing prediction equations for flexural strength of such beams were examined, and a new equation based on mechanical and empirical observations, was proposed. In other words, the constitutive models for steel fiber reinforced concrete(SFRC) were proposed, which incorporate compressive and tensile strength. A steel model might also exhibit stain-hardening characteristics. Predictions based on the model are compared with the experimental data. For the collection of tests, a variation of the Henager equations, modified to apply to fiber-reinforced concrete beams, provided reliable estimates of flexural strength. The proposed equations accounted for the influence of fiber-volume fraction, fiber aspect ratio, concrete compressive strength and flexural steel reinforcement ratio. The proposed equations gave a good estimation for 129 flexural specimens evaluated.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
/
1992.10a
/
pp.111-118
/
1992
The mechanical behaviors related to the strain rate effect and the tensile strength of high-strength concrete were investigated in this study. For this purpose, concrete cylinder specimens with 4 different compressive strengths from 232kg/$\textrm{cm}^2$ to 1113kgf/$\textrm{cm}^2$ were tested and analysed on the mechanical properties(stress-strain relationship, compressive, modulus of elasticity, strain at peak compressive stress). From this experimental and analytical study, it seems that the current prediction model(ACI) for modulus of rupture need to be refined. Therefore, more refined equations for evaluation tensile strength of concrete are proposed.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.