碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化規(guī)律及融合診斷方法研究基本信息

中文名 碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化規(guī)律及融合診斷方法研究 項目類別 青年科學基金項目
項目負責人 魏博文 依托單位 南昌大學

碾壓混凝土壩施工層面是壩體性態(tài)劣化的主要部位,其服役期受靜動力荷載與不確定環(huán)境因素協(xié)同作用,層間材料性能演化是加劇大壩局部結(jié)構(gòu)和整體性態(tài)衰減的重要因素,是一種導致大壩安全裕度降低的時變不可逆過程,如何利用大壩多源時空監(jiān)測信息把控結(jié)構(gòu)服役性能演化態(tài)勢安全與否,是壩工領域亟需解決的科學技術問題。 本項目以運行期碾壓混凝土壩為研究對象,通過理論分析、數(shù)值仿真、模型試驗與原位觀測相結(jié)合的研究方法,從其壩體結(jié)構(gòu)宏觀力學行為角度,在考量碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化程度的基礎上,融合多源時空信息對其運行性態(tài)實施了綜合診斷。其主要研究成果:(1)在分析大壩碾壓層物理參數(shù)漸變特性的基礎上,構(gòu)造了表征層內(nèi)本體和層面影響帶力學參數(shù)的連續(xù)分布規(guī)律函數(shù)及其流變協(xié)調(diào)關系,建立了碾壓混凝土壩切法向并層等效力學行為仿真分析模型,提出了基于GA-APSO混合罰模型的大壩結(jié)構(gòu)力學參數(shù)優(yōu)化反演方法;(2)通過對壩體滲流場和應力場耦合機理分析,建立了考慮層內(nèi)參數(shù)漸變的碾壓混凝土壩流固耦合分析模型及參數(shù)確定方法,并編制了相應計算程序,為分析運行期混凝土壩力學性能演化規(guī)律提供了新途徑;(3)構(gòu)建了碾壓混凝土壩服役性態(tài)安全綜合診斷體系,就其關鍵監(jiān)測指標(變形、滲流等)時間序列,從層面滲流滯后與時變特性、序列殘差效應等多個視角,分別建立了考慮滯后與時變雙重效應的碾壓混凝土壩滲流監(jiān)控模型,顧及大壩位移殘差序列混沌效應的GA-BP預測模型和蛙跳式組合監(jiān)測模型等,并給出了具體定性和定量指標的隸屬度及賦權方法,提出了基于信息融合的碾壓混凝土壩工作性態(tài)融合診斷模型,發(fā)展了融合多源時空信息的碾壓混凝土壩服役性態(tài)綜合判診方法,其相關研究成果為部分碾壓混凝土壩安全監(jiān)控給予了技術咨詢,亦為相關水工結(jié)構(gòu)運行性態(tài)評判提供理論與技術支撐。 在該項目資助下,發(fā)表學術論文25篇,其中SCI論文3篇【JCR一區(qū)2篇、二區(qū)1篇】,EI收錄8篇,培養(yǎng)碩士研究生8名,項目達到了預期研究目標。 2100433B

碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化規(guī)律及融合診斷方法研究造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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行情 品牌 單位 稅率 供應商 報價日期
金剛砂透水混凝土 透水混凝土材料:微晶孔隙;1=1.8噸 查看價格 查看價格

洪發(fā)

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金剛砂透水混凝土 透水混凝土材料:微晶孔隙;1=1.8噸 查看價格 查看價格

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
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行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
混凝土 C10砼20石 現(xiàn)場攪拌站 查看價格 查看價格

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混凝土 C20砼20石 現(xiàn)場攪拌站 查看價格 查看價格

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混凝土 C40砼20石 現(xiàn)場攪拌站 查看價格 查看價格

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佛山市順德區(qū)2009年4月信息價
混凝土 C15砼20石 現(xiàn)場攪拌機 查看價格 查看價格

佛山市順德區(qū)2009年4月信息價
材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
(元)
供應商 報價地區(qū) 最新報價時間
碾壓混凝土 抗彎拉強度3.5MPa|5610m3 1 查看價格 江門市長建混凝土有限公司 廣東  江門市 2017-05-15
短臨融合預報方法檢驗系統(tǒng) 軟件應用程序開發(fā),全部費用包干,詳見用戶需求書|1.0項 3 查看價格 華云風(北京)科技有限公司    2016-12-07
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地學研究應用服務器 地學研究應用服務器 1.地學研究應用服務器(華為)|1項 1 查看價格 北京眾創(chuàng)同輝科技有限公司 全國   2021-03-21

碾壓混凝土壩施工層面是壩體性態(tài)劣化的主要部位,申請人前期研究表明,層面狀態(tài)是評判大壩安全性態(tài)的重要依據(jù),目前有關碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化與診斷的系統(tǒng)研究相對較少。申請人擬采用理論分析、數(shù)值仿真、模型試驗與原位觀測相結(jié)合的研究方法,研究碾壓層內(nèi)主要物理參數(shù)的漸變規(guī)律及層面與本體變形協(xié)調(diào)力學特性,建立詮釋壩體層面與本體力學性態(tài)的仿真分析模型,揭示在役碾壓混凝土壩力學行為與其依存諸因素間的內(nèi)在關聯(lián);更進一步,通過對壩體兩場耦合作用機理分析,研究并提出基于參數(shù)漸變與劣化損傷的壩體流固耦合分析模型和關鍵參數(shù)的確定方法,以期揭示碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化規(guī)律;綜合利用現(xiàn)役大壩的多維時空信息,完善構(gòu)建碾壓混凝土壩工作性態(tài)的融合評價指標體系,探究大壩多源信息中指標約簡、融合權重與梯階逐層集成技術,提出融合多源時空信息的碾壓混凝土壩服役性態(tài)綜合診斷方法,從而為服役期碾壓混凝土壩的性態(tài)診斷、管理決策奠定基礎。

碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化規(guī)律及融合診斷方法研究常見問題

  • 水利混凝土壩

    看設計圖紙呢,如果是正規(guī)水利設計院出的設計圖紙,相應部位還會附帶有混凝土澆筑、鋼筋、模板等工程量呢,因為大壩形狀怪異,特別是水輪機部位或進入水口的蝸殼,不是一般人可以計算出來的。

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    一,采用碾壓混凝土澆筑成型的大壩稱為碾壓混凝土壩。碾壓混凝土是含特殊材料的混凝土,拌和出來不僅不稀,反顯干糙,要經(jīng)碾壓才能成型。二,知識擴充:什么是重力壩:      重...

  • 碾壓混凝土的應用分類

    碾壓混凝土壩大體分為兩類:一類以日本“金包銀”模式為代表的RCD,采用中心部分為碾壓混凝土填筑,外部用常態(tài)混凝土(一般為2至3米厚)防滲和保護。另一類為全碾壓混凝土壩,稱為RCC,其結(jié)構(gòu)簡單,施工機械...

碾壓混凝土壩服役性態(tài)演化規(guī)律及融合診斷方法研究文獻

碾壓混凝土壩 碾壓混凝土壩

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評分: 4.4

碾壓混凝土壩是利用高效振動碾對水泥含量比較低的干硬性混凝土進行分層碾壓而筑成的擋水壩體。這種筑壩技術實質(zhì)上是把混凝土壩的結(jié)構(gòu)材料和土石壩的碾壓施工方法加以綜合改進,改變了傳統(tǒng)混凝土壩的筑壩方法。

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碾壓混凝土壩溫度應力研究 碾壓混凝土壩溫度應力研究

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評分: 4.7

本文從碾壓混凝土的材料特性、施工特定、溫度場溫度應力變化特點出發(fā),對其仿真方法、目前進展及具體要求和應注意的問題進行介紹,結(jié)合工程總結(jié)了碾壓混凝土重力壩、拱壩的分縫方式,降低澆筑溫度、水管冷卻、表面保溫和斜層碾壓等溫控措施,采用微膨脹混凝土,提高材料抗裂性能的溫控防裂措施。

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碾壓混凝土壩結(jié)構(gòu)獨特、影響因素眾多,導致其工作性態(tài)演變過程的復雜性,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,以及相應的狀態(tài)判別方法;在此基礎上,研究多效應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)度提供科學依據(jù)。 2100433B

盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)性能隨著運營時間不斷演化,而滲漏水作為影響隧道長期結(jié)構(gòu)性態(tài)演化的重要因素之一,越來越引起人們的重視。隧道所處環(huán)境復雜,周圍為土體-注漿層-襯砌三重介質(zhì),但是,目前研究沒有充分考慮隧道周圍的介質(zhì)特點。本項目從室內(nèi)試驗、理論解析和數(shù)值模擬等多角度開展復雜滲漏條件下盾構(gòu)隧道長期受力性能的演化研究。研究成果對評價和維護運營盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)安全提供了技術支撐。 具體的研究內(nèi)容和研究成果如下:(1)注漿體滲透性能試驗研究。通過室內(nèi)實驗得到了不同漿液在不同固結(jié)壓力和齡期下的滲透系數(shù)。(2)建立了隧道均勻滲漏條件下考慮注漿層影響的盾構(gòu)隧道滲流場解析解,可以用于預測均勻滲水時隧道周圍的孔隙水壓力分布、地層沉降及隧道的沉降、受力和變形等長期性態(tài)。提出了能完整反映注漿層和襯砌滲透系特性影響的參數(shù)RPg,并能依據(jù)RPg進行滲水影響預測。(3)通過數(shù)值模擬揭示了局部滲水時地層及隧道橫向長期性態(tài)的發(fā)展及注漿層的影響。滲水位置越靠下,滲水引起的地表沉降越小,而隧道沉降、內(nèi)力及變形均越大,單側(cè)滲水還引起隧道的側(cè)移,滲水位置越靠下,隧道側(cè)向位移越大,對隧道結(jié)構(gòu)越不利。(4)揭示了滲透系數(shù)不均勻性對隧道結(jié)構(gòu)性能的影響。滲水時,地層滲透系數(shù)各向異性對隧道縱向受力和變形越有利,最大豎向和水平變形曲率和彎矩越小,但是,地層滲透系數(shù)各向異性導致隧道橫斷面水平向拉伸和豎向壓縮顯著增大,對隧道結(jié)構(gòu)非常不利。(5)基于隧道結(jié)構(gòu)受力特點,建立了隧道直徑變化和混凝土受力、螺栓受力以及接頭張開量之間的關系,提出了以隧道直徑變化作為評價隧道橫向結(jié)構(gòu)性態(tài)的判定指標。(6)揭示了隧道橫向變形注漿控制機理,注漿初期,注漿對隧道的影響以管片轉(zhuǎn)動為主,該階段隧道接頭張開量減小顯著,而隧道收斂減小則相對緩慢;隨注漿量的增加,注漿引起的管片運動以剛體平動位移為主,該階段隧道橫向收斂顯著減小,但注漿引起的接頭錯臺量和隧道側(cè)向位移則不斷增加。 2100433B

建造在富水軟土地層中的盾構(gòu)隧道,滲漏水是誘發(fā)隧道長期沉降和變形,進而影響其結(jié)構(gòu)安全的關鍵因素之一。由于軟土盾構(gòu)隧道注漿層和隧道滲漏非均勻性的影響,使隧道周圍地層不同區(qū)域孔隙水壓力發(fā)展規(guī)律、土層變形機理存在差異,在隧道和土層共同作用下,隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)發(fā)展規(guī)律也更加復雜。目前研究一般將其簡化為隧道和土層均勻滲流條件下的固結(jié)問題,忽略了注漿層和隧道滲漏非均勻性復雜滲漏條件的影響,不能合理反映隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)的發(fā)展。因此,綜合考慮注漿層和隧道滲漏非均勻性的復雜滲漏條件的影響,以滲漏水對隧道結(jié)構(gòu)安全影響為目標,首先通過試驗揭示注漿層對盾構(gòu)隧道滲漏水發(fā)展的影響規(guī)律;提出隧道-注漿層-地層耦合條件下隧道滲漏模擬方法,揭示復雜滲漏條件下隧道變形的發(fā)展規(guī)律;提出隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)評價指標,研究隧道變形對隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)的影響,揭示隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)演化規(guī)律,提出隧道結(jié)構(gòu)性態(tài)控制標準和控制方法。為運營盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)安全提供依據(jù)。

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