Excel在贯入法检测砌筑砂浆抗压强度测强曲线回归分析中的应用.doc

Excel在贯入法检测砌筑砂浆抗压强度测强曲线回归分析中的应用质量检测,第30卷2012年第3期Excel在贯入法检测砌筑砂浆抗压强度测强曲线回归分析中的应用玎娄勇(云南省建设工程质量检测中心有限公司,云南昆明650032【摘要】通过对贯入法检测砌筑砂浆抗压强度回归方程的优化,将非线性方程转化为线性方程,并采用Excel对试验数据进行线性回归分析,确定回归系数,从而求解得到回归方程.由此拓展了Excel在回归分析中的应用,可为工程类试验数据的回归处理提供有益的借鉴和参考.【关键词】贯入法;抗压强度;回归分析【中图分类号】TU57+8.1【文献标识码】B【文章编号】16713702(2012)03000802ExcelApplicationintheMortarStrengthCurvilinearofCompressiveStrengthTestingbyPenetrationMethodDINGDingLOUYongunnanProvinceTestingCenterofConstruetionQualityCO.,Ltd.,KunmingYunnan650032,China)Abstract:Basedonoptimizingtheregressionequationofmortarcompressivestrengthbythepenetrationtestingmethod,thenonlinearequationsturnedintothelinearequations,andusingExceltodolinearregressionanalysisforthetesteddatatodeterminetheregressioncoefficientsandtheregressionequationwassolved.ThusexpandingtheExcelapplicationintheregressionanalysis,provideusefulreferencefortheregressionprocessingofengineeringexperimentaldata.Keywords:penetrationmethod;compressivestrength;regressionanalysis贯入法检测砌筑砂浆强度是一种非破损检测方法,因其操作简单,测定结果直观等优点被广泛应用于工程质量检测中.由于我国地域辽阔,砂浆组成材料性能不一,工程分散,施工条件和水平差异较大,各地区在采用贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程(JGJ/T1362001)过程中已验证发现存在较大偏差_1,因此,建立专用测强曲线对工程质量检测和控制显得意义重大.测强曲线一般采用回归分析方法建立,传统的回归分析方法是对线性回归模型采用最tJ-乘法来拟合回归方程,然后计算相关系数进行显着性检验,这种传统的回归计算方法,尤其对于多元非线性方程,求解过程非常繁琐.Excel在回归分析中能避开复杂的计算,把复杂的计算过程交给计算机处理,使用起来非常简单口.笔者在已有研究方法的基础上,结合实验数据,作者简介:丁玎,女,高级工程师,云南省建设工程质量检测中心有限公司总工程师.研究方向:建筑工程质量检测与管理控制.一8一研究利用Excel对试验数据进行回归分析.1试验方案1.1试验方法本次试验研究过程中,考虑两种砂浆,即水泥砂浆与混合砂浆,等级分别为M0.4,M1,M2.5,M5,M7.5,M10,M15,M20八个等级,制作70.7mmx70.7ramx70.7mm砂浆试块,同B,-J-N作砖砌体墙16道.试验包括三项内容,在每个龄期内按顺序依次进行下列项目检测:砌体灰缝砂浆贯入试验;砂浆试块贯入试验:砂浆试块抗压强度试验.1.2试验设备试验设备及仪器如表1所示.表1设备及仪器序号设备名称型号1贯人式砂浆强度检测仪SJY8O0C2压力试验机SYE一3002测强曲线的建立2.1回归方程根据贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程(JGJ/T136-2001)附录E规定同,建立砂浆抗压强度随贯入深度的变化关系测强曲线.回归方程采用式(1)所示.-产(1)式中:,为回归系数,m为试块贯入深度平均值.2.2回归方法的优化回归方程采用的幂函数方程是非线性函数方程,其计算原理是采用数理统计最小二乘法原理,计算过程复杂.为了简化计算,可先对回归方程进行优化,将非线性函数方程转化为线性方程后利用Excel表格强大的数据处理功能进行回归分析,可以方便,快捷地计算求解回归方程式.计算求解过程如下:首先对幂函数方程户两边取自然对数,可得到线性方程如式(2):lnf:/31n(md)+ln(2)然后利用Excel表格计算可求解出回归系数,lna,即可求解出原回归方程户.3Excel处理试验数据的实际应用根据2.2对回归方程的优化,将幂函数方程转化为线性方程,结合Excel表格强大的数据处理功能完成线性回归分析.为了说明使用Excel表格完成线性回归分析,同时又能反映抗压强度随贯入深度的变化关系,本次选取水泥砂浆试块,龄期为28天的22组试验数据为例进行实际操作,如表2所示.将试验数据录入Excel表格中,A列为试块贯入平均值,B列为砂浆试块抗压强度值,C列为对贯入深度m取自然对数值,D列为对砂浆试块抗压强度取对数值,选择使用Excel中统计函数LINEST进行线性回归分析罔.从表2中Excel计算结果可以得出回归系数,lna(Ot)分别如A25,B25(C25)所示,相关性系数r如C27所示.即回归系数一1.24106,lna=4.510614,a=90.978.回归方程式为产90.978md嘶,相关性系数r=0.8000717,平均相对误差6=34.16%,相对标准差eU16.34%.4结论通过以上研究分析,可以得出以下结论:1)砌筑砂浆抗压强度曲线采用幂函数方程是非线性方程,笔者将非线性方程转化为线性方程,在回归计算过程上更为直观,简便.2)在解决实际问题时,传统的回归分析方法求解表2Excel回归分析ABCDEFG1tndlnmdln厂坳:一1lp一112214.193.182.6521.1563.3940.060.oo314_873.842.6991.3453.2020.2O0.04414.544.O62.6771.4023.2920I23O.O5543610.181.4732.32014.649O_3lO.O964.248.981.4452.19515.165O.410.1774.547.591.5l22.02613.9570.460.2185.875.63l_7701.72810.13O0.44O-2094.995.731.608174612.3920.54O.29105.345.651.6751.73211.400O.50O.25113.9313.041.3692.56816.655O.220.O5124_2218.751.44O2.93115.254O.23O.O5l34.4619.601.4952.97614.258O_370.14143.68l8馏71.303293818.0760.04O.oo153.7922.661.3333.12017.421O.300.o9164.1919-321.4322.96115.4180.25O.O6174.942L551.5983.07112.544O.72O.52184.7320.O2l_5542.99713.242O.51O.26194.5621.581.5l63.07213.8810.5503l204.7620331.56l3.O1213.135O.55O-30213.7319.6113l62.97617.798O.10O.O1223.7523.081.3223.13917.659O_31O.O9233.2625301.1823.23121.016O.2O0.04平均相相对标24lna对误差6准差e25一l_241064.51061490.9780.34160.163426O.2076130.35087627O.64l180.4231620.8007172835.7332520296.3986123.581321过程繁琐,计算量大.笔者在将非线性方程转化为线性方程的基础上,应用Excel进行线性回归分析以取代传统方法,将复杂的回归计算过程交给计算机处理,拓展了Excel在回归分析中的应用.参考文献1】崔士起,孔旭文,郝玉友.贯入法检测砌筑砂浆强度测强曲线建立A.第八届全国建设工程无损检测技术学术会议论文c】,中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会,2004.2涂虬.Excel在回归分析中的应用JJl武钢职工大学,2001,6(2):2432.3彭文成,李娟.Excel软件在砌体砂浆回弹测强数据处理中的应用J】l四JI水利,2005,(1).4熊泽本.Excel的回归分析在物理实验数据处理中的应用J.忻州师范学院