摘要
3D混凝土打印技术作为一种具有变革意义的建筑技术，能够提升设计灵活性、减少材料浪费、提高施工效率，并创造更安全的工作环境。尽管具备这些优势，但由于目前尚无针对结构用3D混凝土打印构件的标准化设计规范，这一技术的广泛应用仍面临诸多阻碍。本研究通过构建统计模型和机器学习模型来预测硬化后的3D打印混凝土的设计强度。研究人员整理分析了2012年至2025年间发布的实验数据，涵盖了硬化后3D混凝土打印材料的抗压、抗弯和抗剪强度。研究采用回归分析方法建立设计强度公式，并评估其与传统混凝土设计方法的一致性。同时，利用相同的数据集开发了多种机器学习算法，用于对比预测性能并检验所提出的统计模型的可靠性。统计模型在预测抗压和抗弯强度方面表现良好，决定系数分别为0.83和0.67。而抗剪强度模型的预测结果波动较大（决定系数为0.39），这反映出相关实验数据的数量有限且分布较为分散。与经过优化的机器学习模型相比，所提出的统计公式也表现出很高的一致性，抗压和抗弯强度的决定系数分别达到0.93和0.94。该建模框架可为硬化后的3D打印混凝土提供初步的设计强度预测，有助于制定更为完善的结构性设计指南，进而推动3D混凝土打印技术在建筑领域的更广泛应用。
