碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標(biāo)擬定方法

前言

第1章 緒論

1．1 研究目的和意義

1．2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1．3 問題的提出

1．4 本書的主要研究內(nèi)容

第2章 基于置信區(qū)間法的變形監(jiān)控指標(biāo)擬定

2．1 概述

2．2 碾壓混凝土壩空間變形場的時空分布模型

2．3 遺傳一逐步回歸模型

2．4 安全監(jiān)控指標(biāo)擬定的置信區(qū)間法

2．5 工程實例

2．6 小結(jié)

第3章 基于概率分析和結(jié)構(gòu)計算的變形監(jiān)控指標(biāo)擬定

3．1 概述

3．2 變形安全監(jiān)控指標(biāo)擬定的典型小概率法

3．3 變形安全監(jiān)控指標(biāo)擬定的最大熵法

3．4 變形安全監(jiān)控指標(biāo)擬定的混合法

3．5 工程實例

3．6 小結(jié)

第4章 碾壓混凝土壩結(jié)構(gòu)性態(tài)的協(xié)同演化及變形安全監(jiān)控指標(biāo)的劃分

4．1 概述

4．2 碾壓混凝土壩結(jié)構(gòu)性態(tài)的協(xié)同演化過程及有序化分析

4．3 碾壓混凝土壩的應(yīng)力序參量及其有序度

4．4 碾壓混凝土壩的整體變形能

4．5 基于有序化分析的碾壓混凝土壩變形監(jiān)控指標(biāo)劃分

4．6 小結(jié)

第5章 基于有序化分析和結(jié)構(gòu)計算的變形監(jiān)控指標(biāo)擬定

5．1 概述

5．2 碾壓混凝土壩等效黏彈性本構(gòu)模型

5．3 碾壓混凝土壩多層結(jié)構(gòu)彈塑性模型

5．4 碾壓混凝土壩黏彈性參數(shù)反演

5．5 碾壓混凝土壩分級變形監(jiān)控指標(biāo)的擬定

5．6 工程實例

5．7 小結(jié)

第6章 總結(jié)與展望

6．1 總結(jié)

6．2 展望

參考文獻

致謝2100433B

《碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標(biāo)擬定方法》采用遺傳算法、信息熵、協(xié)同學(xué)等先進的數(shù)學(xué)理論和計算方法，對碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標(biāo)擬定方法進行了較為系統(tǒng)的研究，主要研究內(nèi)容如下：

（1）為掌握碾壓混凝土壩整體的變形規(guī)律，采用遺傳一逐步回歸法建立了空間變形場的時空分布模型，并利用置信區(qū)間法動態(tài)控制的特點，擬定了變形的區(qū)間監(jiān)控指標(biāo)，根據(jù)每一時刻的環(huán)境量，對大壩安全狀態(tài)實時監(jiān)控。

（2）為了盡量減少對典型監(jiān)測效應(yīng)量進行概率分析時的不確定性，引入了大熵法來擬定碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標(biāo)，減少了主觀假設(shè)。針對概率分析法沒有定量聯(lián)系強度和穩(wěn)定控制條件，也沒有聯(lián)系碾壓混凝土壩的成層結(jié)構(gòu)特性，將結(jié)構(gòu)計算和概率分析結(jié)合起來，進一步研究了碾壓混凝土壩變形監(jiān)控指標(biāo)擬定的混合法。

（3）研究了碾壓混凝土壩結(jié)構(gòu)性態(tài)非線性變化的協(xié)同演化特征，應(yīng)用協(xié)同學(xué)等相關(guān)理論對其結(jié)構(gòu)性態(tài)進行了有序化分析。根據(jù)碾壓混凝土本體、層面不同的力學(xué)性能和屈服準(zhǔn)則，探討了本體和層面分別對應(yīng)的屈服接近度函數(shù)構(gòu)建方法。將應(yīng)力有序度及結(jié)構(gòu)整體變形能作為判別標(biāo)準(zhǔn)，從有序化角度劃分了碾壓混凝土壩變形的一、二、三級安全監(jiān)控指標(biāo)。

（4）為評價碾壓混凝土壩的整體安全性，引入變形能這一物理量，采用強度折減法，表征了整體變形能隨折減系數(shù)增大不斷變化的過程；同時，基于尖點突變理論，計算了碾壓混凝土壩整體穩(wěn)定的強度儲備安全度。

（5）以應(yīng)力有序度和整體變形能為控制條件，確定了不同級別變形監(jiān)控指標(biāo)的計算荷載集。充分考慮碾壓混凝土壩的成層結(jié)構(gòu)特性，利用等效彈性模型和多層結(jié)構(gòu)彈塑性模型，分別擬定了一、二級變形監(jiān)控指標(biāo)。采用偏小二乘法，建立了實測位移的統(tǒng)計模型，并分離了出水壓分量和時效分量；運用改進的混沌遺傳算法，反演了碾壓混凝土壩的黏彈性材料參數(shù)，據(jù)此擬定了不同級別的監(jiān)控指標(biāo)。

《碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標(biāo)擬定方法》介紹了多種擬定碾壓混凝土壩變形監(jiān)控指標(biāo)的方法，可供從事碾壓混凝土壩運行管理工作的人員使用，也可供科研院所，高等院校、企事業(yè)單位從事大壩安全監(jiān)測的人員學(xué)習(xí)和參考。

大壩安全監(jiān)控，借助原型觀測的儀器設(shè)備和計算機,對大壩運行情況采集資料,分析了解其實際性態(tài),估計其安全程度并相應(yīng)作出運行控制決策的工作。包括檢查大壩施工質(zhì)量、分析和評價觀測資料、擬定監(jiān)控指標(biāo)、驗證有關(guān)設(shè)計理論和選用參數(shù)等。為判斷大壩安全狀況、修正設(shè)計理論提供更可靠的科學(xué)依據(jù)。

碾壓混凝土壩結(jié)構(gòu)獨特、影響因素眾多，導(dǎo)致其工作性態(tài)演變過程的復(fù)雜性，目前突出碾壓混凝土壩含有施工層面的結(jié)構(gòu)特點，對其工作性態(tài)演變分析方法的系統(tǒng)研究還不夠深入。鑒于此，本項目綜合應(yīng)用試驗、理論分析、數(shù)值模擬成果，充分利用安全監(jiān)測資料，開展碾壓混凝土壩工作性態(tài)演變機理和規(guī)律研究，提出層面厚度和滲透系數(shù)等參數(shù)的確定方法，開發(fā)綜合反映碾壓混凝土壩層面影響的有限元結(jié)構(gòu)分析程序，建立滲流、變形等工作性態(tài)演變分析模型，揭示滲流、變形等工作性態(tài)演變的機理和規(guī)律，探究滲流、變形等性態(tài)變化趨勢的表征方法，以及相應(yīng)的狀態(tài)判別方法；在此基礎(chǔ)上，研究多效應(yīng)量融合的碾壓混凝土壩工作狀態(tài)變化綜合評判方法，構(gòu)建碾壓混凝土壩工作狀態(tài)變化的多層次綜合分析指標(biāo)體系，提出不確定性的描述和度量方法，及不確定性因素交叉關(guān)系的處理方法，對碾壓混凝土壩工作狀態(tài)變化進行全面評判和監(jiān)控，為碾壓混凝土壩有效維護和正確調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。 2100433B