碾压混凝土坝变形安全监控指标拟定方法

前言

第1章 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 问题的提出

1．4 本书的主要研究内容

第2章 基于置信区间法的变形监控指标拟定

2．1 概述

2．2 碾压混凝土坝空间变形场的时空分布模型

2．3 遗传一逐步回归模型

2．4 安全监控指标拟定的置信区间法

2．5 工程实例

2．6 小结

第3章 基于概率分析和结构计算的变形监控指标拟定

3．1 概述

3．2 变形安全监控指标拟定的典型小概率法

3．3 变形安全监控指标拟定的最大熵法

3．4 变形安全监控指标拟定的混合法

3．5 工程实例

3．6 小结

第4章 碾压混凝土坝结构性态的协同演化及变形安全监控指标的划分

4．1 概述

4．2 碾压混凝土坝结构性态的协同演化过程及有序化分析

4．3 碾压混凝土坝的应力序参量及其有序度

4．4 碾压混凝土坝的整体变形能

4．5 基于有序化分析的碾压混凝土坝变形监控指标划分

4．6 小结

第5章 基于有序化分析和结构计算的变形监控指标拟定

5．1 概述

5．2 碾压混凝土坝等效黏弹性本构模型

5．3 碾压混凝土坝多层结构弹塑性模型

5．4 碾压混凝土坝黏弹性参数反演

5．5 碾压混凝土坝分级变形监控指标的拟定

5．6 工程实例

5．7 小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢2100433B

《碾压混凝土坝变形安全监控指标拟定方法》采用遗传算法、信息熵、协同学等先进的数学理论和计算方法，对碾压混凝土坝变形安全监控指标拟定方法进行了较为系统的研究，主要研究内容如下：

（1）为掌握碾压混凝土坝整体的变形规律，采用遗传一逐步回归法建立了空间变形场的时空分布模型，并利用置信区间法动态控制的特点，拟定了变形的区间监控指标，根据每一时刻的环境量，对大坝安全状态实时监控。

（2）为了尽量减少对典型监测效应量进行概率分析时的不确定性，引入了大熵法来拟定碾压混凝土坝变形安全监控指标，减少了主观假设。针对概率分析法没有定量联系强度和稳定控制条件，也没有联系碾压混凝土坝的成层结构特性，将结构计算和概率分析结合起来，进一步研究了碾压混凝土坝变形监控指标拟定的混合法。

（3）研究了碾压混凝土坝结构性态非线性变化的协同演化特征，应用协同学等相关理论对其结构性态进行了有序化分析。根据碾压混凝土本体、层面不同的力学性能和屈服准则，探讨了本体和层面分别对应的屈服接近度函数构建方法。将应力有序度及结构整体变形能作为判别标准，从有序化角度划分了碾压混凝土坝变形的一、二、三级安全监控指标。

（4）为评价碾压混凝土坝的整体安全性，引入变形能这一物理量，采用强度折减法，表征了整体变形能随折减系数增大不断变化的过程；同时，基于尖点突变理论，计算了碾压混凝土坝整体稳定的强度储备安全度。

（5）以应力有序度和整体变形能为控制条件，确定了不同级别变形监控指标的计算荷载集。充分考虑碾压混凝土坝的成层结构特性，利用等效弹性模型和多层结构弹塑性模型，分别拟定了一、二级变形监控指标。采用偏小二乘法，建立了实测位移的统计模型，并分离了出水压分量和时效分量；运用改进的混沌遗传算法，反演了碾压混凝土坝的黏弹性材料参数，据此拟定了不同级别的监控指标。

《碾压混凝土坝变形安全监控指标拟定方法》介绍了多种拟定碾压混凝土坝变形监控指标的方法，可供从事碾压混凝土坝运行管理工作的人员使用，也可供科研院所，高等院校、企事业单位从事大坝安全监测的人员学习和参考。

大坝安全监控，借助原型观测的仪器设备和计算机,对大坝运行情况采集资料,分析了解其实际性态,估计其安全程度并相应作出运行控制决策的工作。包括检查大坝施工质量、分析和评价观测资料、拟定监控指标、验证有关设计理论和选用参数等。为判断大坝安全状况、修正设计理论提供更可靠的科学依据。

碾压混凝土坝结构独特、影响因素众多，导致其工作性态演变过程的复杂性，目前突出碾压混凝土坝含有施工层面的结构特点，对其工作性态演变分析方法的系统研究还不够深入。鉴于此，本项目综合应用试验、理论分析、数值模拟成果，充分利用安全监测资料，开展碾压混凝土坝工作性态演变机理和规律研究，提出层面厚度和渗透系数等参数的确定方法，开发综合反映碾压混凝土坝层面影响的有限元结构分析程序，建立渗流、变形等工作性态演变分析模型，揭示渗流、变形等工作性态演变的机理和规律，探究渗流、变形等性态变化趋势的表征方法，以及相应的状态判别方法；在此基础上，研究多效应量融合的碾压混凝土坝工作状态变化综合评判方法，构建碾压混凝土坝工作状态变化的多层次综合分析指标体系，提出不确定性的描述和度量方法，及不确定性因素交叉关系的处理方法，对碾压混凝土坝工作状态变化进行全面评判和监控，为碾压混凝土坝有效维护和正确调度提供科学依据。 2100433B