“十四五”期间，甘肃公交建集团深入贯彻落实创新驱动发展战略，锚定高质量发展核心目标，在组织管理、核心技术、产业布局、商业模式、服务提升、人才培养、企业文化等多领域深耕实干、锐意创新，全体干部职工立足岗位、攻坚克难，开展了一系列卓有成效的创新实践，积淀形成了一大批兼具实践性、创新性与推广性的优秀成果。今日推出《数字化混凝土设计方法与应用》。
数字化混凝土设计方法与应用
交科集团 集团总部技术创新部
一、内容简介
本案例聚焦桥梁工程、道路工程等基础设施混凝土设计与性能控制场景。针对传统混凝土配合比设计依赖经验、效率低、性能预测不足等痛点，以“数据驱动+数字化建模+工程验证”为核心，构建了涵盖多性能预测模型、数字化配合比反向设计及工程适应性验证的一体化技术路径，实现混凝土设计从“经验试配”向“数字计算设计”的转变，达到性能可预测、配比可优化、结果可验证的技术目标。
二、创新点
（一）汇集混凝土配合比与力学、耐久性能试验数据，对数据进行筛选、异常值剔除与归一化处理，形成支撑模型训练的高质量数据库。
（二）基于机器学习算法构建混凝土抗压强度、氯离子扩散系数等关键性能预测模型，建立材料组分与性能指标之间的定量关系。
（三）以目标性能指标为输入，通过模型反向推算混凝土最优配合比，实现不同强度等级混凝土配合比的快速设计，并通过室内试验进行验证。
（四）将数字化设计结果应用于典型工程场景，对预测结果与实测性能进行对比验证，确保模型输出具备工程可用性。
三、实施成效
（一）预测精度显著提升
构建的数字化模型对混凝土抗压强度及耐久性能预测准确度高，预测结果与实测值偏差控制在合理范围内，反向推导的混凝土配合比经试配试验验证，与目标性能匹配度超90%。
（二）设计效率明显提高
数字化配合比设计方法减少大量物理试配环节，显著缩短设计周期，提高混凝土设计效率，减少原材料消耗与试验耗材损耗，单项目混凝土设计阶段综合成本降低30%以上，同步降低人工成本。
（三）工程应用效果良好
在各等级混凝土设计中应用后，配合比合理、性能稳定，验证了数字化设计方法在实际工程中的可行性与可靠性。
四、推广价值
本技术不仅适用于一般工程项目，也适用于大跨度桥梁、高寒地区等高标准工程项目。其数字化、智能化设计理念符合“双碳”政策要求，可推动再生胶凝材料高效利用。该方法通用性强，助力混凝土行业从经验驱动向数据驱动转型，具有显著的经济、社会与环境效益。
