建筑材料学报

作者：唐然，陈灯红，刘方，王乾峰

单位：1三峡大学 防灾减灾湖北省重点实验室，湖北 宜昌 443002;2三峡大学 土木与建筑学院，湖北 宜昌 443002;3西京学院 土木工程学院，陕西 西安 710123

关键词：水工混凝土;空隙结构;几何形态参数;工业CT;机器学习

基金：国家自然科学基金资助项目（52079072）；陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室开放基金（SZ02401）；土木工程防灾减灾湖北省引智创新示范基地（2021EJD026）

考虑定量化表征水工混凝土的三维空隙结构几何形态参数，系统分析空隙结构几何形态参数的分布规律及内在相关性。同时，采用SHAP法开展可解释性分析，揭示输出目标与输入特征之间的复杂映射关系；基于深度神经网络（DNN）构建水工混凝土空隙形态特征与总空隙率的定量关联模型。结果表明：等效半径与磨圆度、空隙数量与熵、表面积与磨圆度之间存在较强的正相关性，欧拉特征数与分形维数呈现负相关性；对特征重要性进行排序，输入特征压缩至5个；构建的DNN预测模型训练集和测试集的决定系数分别为0.90和0.93，预测精度较高；本研究建立的空隙结构几何形态参数表征体系为水工混凝土性能优化提供了量化分析的工具模型与理论支撑。

来源：2026年第3期

《建筑材料学报》期刊编辑部

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