基于力学特征的RC矩形实心及空心墩抗剪强度数据驱动模型

来源：振动与冲击杂志2025年第19期北京时间：

作者：李贵乾,吴畅changwu@seu,庞彪,邵俊虎

单位：1. 广西交通职业技术学院路桥工程学院， 南宁530216；2. 东南大学土木工程学院， 南京211189；3. 成都大学建筑与土木工程学院， 成都610106

摘要：为获得较准确的钢筋混凝土矩形墩抗剪强度预测模型，建立了包含755组剪切或弯剪破坏为主的实心墩及空心墩抗剪强度数据集；以混凝土、箍筋、纵筋及轴力的抗剪贡献为力学特征，构建了矩形实心及空心墩的抗剪强度数据驱动模型，并采用蒙特卡洛法检验了模型的最佳参数空间；对既有模型、数据驱动模型的预测性能进行了评估与比较；并讨论了位移延性对抗剪强度的影响，抗剪强度模型安全评价，实心和空心墩抗剪强度统一化等问题。研究表明：本文基于力学特征的线性模型可不考虑位移延性的影响，具有较强的实用性；绝大部分既有模型在平均意义上较大程度高估了实心墩的抗剪强度，而空心墩的预测结果均值总体较好，但两者的变异系数均较大；对686组实心墩和69组空心墩试验结果，本文实心和空心墩抗剪强度模型预测值与试验值之比的均值、变异系数分别为0.996、0.137和1.035、0.166，给出了准确、稳定的预测结果，远优于既有模型；既有模型的安全可靠度偏低，本文实心和空心墩抗剪强度模型采用0.82和0.76的折减系数后，安全可靠度均约达95%，安全性较高，经济性较好，可作为矩形墩抗剪能力设计和安全评估的参考；且本文实心和空心墩抗剪强度统一模型也具有较高的预测精度。<br>

关键词：钢筋混凝土；矩形实心墩；矩形空心墩；抗剪强度；数据驱动模型；蒙特卡洛方法