多代理模型自动构建及大坝反演分析应用研究

基于二分法进行自变量子空间的划分,依据已有模型的预测误差及预期标准,实现不同规模的子空间中样本采集及模型训练、检验和保存流程的自动执行,直至所有子空间所属代理预测模型均达到预期精度。采用支持向量回归(SVR)训练建模,并通过粒子群算法(PSO)优化获得PSO-SVR代理模型。针对显式函数的多代理模型自动构建和验证结果表明,相比于初始全局代理模型,空间划分多代理模型在全局预测精度和局部误差控制方面均有明显提高。为此,建立基于PSO-SVR多代理模型和麻雀搜索算法(SSA)的大坝参数快速反演方法,并应用于坝基渗流参数的准实时反演,根据反演成果分析坝基局部测点水位偏高的成因,为大坝实时在线监控提供有效的技术支持。

基于GA-BP算法的岩质边坡稳定性和加固效应预测模型及其应用研究

针对岩质边坡稳定性预测及加固效应具有的非线性和非明确性等特征,为了准确的预测稳定安全系数和加固效应,采用在实际工程中较为常见的二折线滑动面边坡概化模型,以边坡潜在滑块高度、上下滑动面倾角、坡面倾角、滑块面积,以及上下滑动面的黏聚力和摩擦系数作为影响因素,进行基于强度折减法的数值计算获得安全系数,得到足够数量的样本。然后利用遗传算法GA优化BP神经网络的权值和阈值,建立边坡稳定性的安全系数GA-BP预测模型,将其预测结果与标准BP神经网络进行对比分析。在此基础上,建立混凝土置换加固和锚索加固的方案优化方法。最后,将该方法应用于白鹤滩水电站泄洪洞出口边坡典型剖面在天然和开挖状态下的安全系数预测,并分别对混凝土置换加固和锚索加固进行了方案优化。结果表明:GA-BP神经网络模型精度更高,收敛速度更快,比使用标准BP网络模型的效果更优。研究成果对边坡稳定性评价和加固方案优化具有参考意义。

基于降强法数值计算的复杂岩质边坡动力稳定性安全评价分析

分析复杂岩质边坡在地震荷载作用下的动力稳定性的特点,提出基于降低材料强度算法的动力稳定性分析方法。先将软弱结构面抗剪强度指标降低,进行静力计算,在此基础上,再进行动力稳定分析,综合评估边坡的动力稳定性与降强倍数的关系,将边坡处于临界稳定状态下的降强倍数定义为动力稳定安全系数。借助数值计算程序,将上述方法应用于国内某拱坝坝轴线左岸岩质边坡的动力稳定性分析,取得满意的成果。

单滑动面岩质边坡数值计算影响因素分析

介绍了确定边坡稳定安全系数和判别边坡临界稳定状态的方法。为便于强度折减法与刚体极限平衡法进行比较,以典型单滑动面边坡数值计算为例,比较分析了滑动面材料屈服准则、自重应力场施加方法、计算模型单元网格尺寸和边界范围对边坡稳定安全系数的影响规律,提出了数值模拟建议,以提高已知滑动面岩质边坡数值计算的精度。结果表明,强度折减法较为合理,超载法在特殊情况下可能无法得到安全系数。

白鹤滩水电站左岸边坡动力稳定数值计算分析

针对白鹤滩水电站左岸边坡存在多个潜在滑动块体的问题,建立了左岸边坡的三维有限元计算模型,采用拟静力法、动力时程安全系数分析法和动力降强法研究了左岸边坡的主要块体和整体的动力稳定性。结果表明,以C3-1为底滑面的潜在滑动块体的动力稳定性能满足设计规范要求,而以LS337为底滑面的块体#1-1、#2和#3的动力稳定安全系数偏小,整体稳定安全系数亦偏低,需采取必要的加固措施。

基于FLAC3D和ANSYS的岩质边坡混凝土置换加固效应的组合网格法

通过系统分析组合网格模型的计算原理,为达到计算收敛快且精度高的要求,提出结合FLAC3D和ANSYS两种数值软件的组合网格法对岩质边坡混凝土置换加固效应进行模拟求解,同时采用等效插值方法解决组合网格间边界不匹配的问题。实例计算结果表明,此方法适用于岩质边坡混凝土置换加固效应的研究,可充分发挥FLAC3D与ANSYS软件各自的功能优势,能减少建模工作量,节省模型计算时间。

万安溪面板堆石坝原型观测资料分析

万安溪面板堆石坝最大坝高 93 8m ,坝顶长 2 10m ,1990年 12月开工 ,1994年 8月开始蓄水。在施工期及运行初期布置了各种类型的观测设备 ,其中包括坝体内部和外部的位移观测 ,面板周边缝位移和板间缝开合度观测 ,面板应力和应变观测 ,大坝渗流量观测 ,以及面板上部裂缝监测。通过对 1999年观测资料的分析和评价 ,表明坝体变形总体正常 ,面板大部区域是压应变 。

白鹤滩水电站左岸^#2潜在滑动体动力稳定性分析

介绍了边坡动力稳定性研究常用的拟静力法、时程分析法和动力降强法,探讨了各种方法的特点及问题,以金沙江白鹤滩水电站左岸边坡#2潜在滑动块体为例,借助刚体极限平衡法和FLAC3D软件研究其在地震荷载作用下的稳定性,采用拟静力法、安全系数时程分析法和动力降强法计算、比较了#2块体的动力稳定安全系数,综合评价了该块体的动力稳定性。

基于突变理论的边坡安全系数自动搜索方法及应用分析

为解决搜寻强度折减系数与边坡位移关系曲线突变点数值计算量大、主观性较强等问题,基于尖点突变理论,提出边坡安全系数自动搜索方法,以Fortran语言和FLAC 3D数值计算软件为平台,开发了适用于自动搜索边坡安全系数的计算程序。将该方法应用于边坡实例的稳定性研究,讨论了各种评判标准所得安全系数的大小差别,并与极限平衡法计算的安全系数进行对比分析。结果表明:自动搜索边坡安全系数的计算程序能快速定量找到边坡临界稳定的突变点,提高了边坡稳定性分析的准确性和计算工作效率;计算结果与边坡规范推荐的极限平衡法所得的结果对比误差较小,并且对于未知滑动面边坡,极限平衡法得出的滑动面位置与该方法所得安全系数下对应的塑性区贯通区域基本一致。文中方法为边坡稳定性评价提供了有益借鉴。

岩质边坡混凝土置换洞变形特点及加固效果分析

为研究岩质边坡的混凝土置换加固效果、置换洞混凝土的变形及应力分布规律,采用有限元软件ANSYS建立了边坡及置换洞数值计算模型,根据有限元强度折减法,利用软件的Solid65单元及其相应的屈服准则,模拟置换洞混凝土的本构关系,并采用ANSYS软件相关功能对置换洞开挖及混凝土回填的施工过程进行模拟,计算得边坡加固前后的稳定安全系数,分析了边坡在临界稳定状态下置换洞混凝土的变形和应力分布规律及混凝土拉裂和压碎破坏的部位和方向,并将Solid65单元与D-P屈服准则的计算结果进行了比较。结果表明,在临界稳定状态时边坡出现了明显的大变形趋势,置换洞在临近稳定状态下的破坏形式主要为拉裂破坏,局部区域为压碎破坏,与D-P屈服准则相比,Solid65单元更能反映混凝土的实际破坏状态。

岩质边坡动力稳定安全评价方法研究

提出了在采用不同的降强倍数对抗剪强度进行折减后进行静力有限元分析的基础上,再进行动力有限元计算的岩质边坡动力稳定安全评价方法。以在地震荷载作用下,边坡处于临界稳定状态时的降强倍数定义为动力稳定安全系数。通过对一个岩质边坡实例的分析,说明了采用有限元法对岩质边坡进行动力稳定评价的实施过程。分析中地震波作用在人工边界上,采用粘性辐射边界避免地震波在边界的反射现象。

大坝观测效应量的明确性和非明确性混合分量拟合模型

目前大坝观测效应量拟合模型可以分为两大类:明确性分量拟合模型和非明确性分量拟合模型。事实上,水压分量和温度分量采用明确性分量拟合模型是合适的,而时效分量具有非线性和非明确的特征,所以宜采用非明确性分量模型。鉴于此,提出明确性和非明确性混合分量拟合模型。采用能够较好地描述非线性变化的支持向量机(SVM)拟合时效分量,同时结合传统逐步回归分析,对于变化特征较为明显的水压分量与温度分量采用传统的统计模型进行描述。然后,将两大部分分量整合形成新的混合模型,并利用遗传算法GA对水压分量与温度分量进行修正。工程应用实例显示,该方法对实测资料的拟合比传统逐步回归方法更为精确,时效分量的总体变化趋势与逐步回归成果相似,但存在局部差异。

万安溪面板堆石坝渗流观测资料分析

根据万安溪面板堆石坝 1 996年～ 1 999年的渗流量和渗压计观测资料 ,分析了渗流量的变化规律和特征值 ,建立了渗流量的统计模型和回归方程 ,定量地分析了各分量的影响效应 。

万安溪面板堆石坝面板上部裂缝情况及初步分析

介绍了万安溪面板堆石坝面板上部裂缝的情况，讨论了面板混凝土的干缩变形、两岸坝体的不均匀沉降、面板的拉应力区域和气温骤降等影响因素，初步分析了裂缝的成因以及裂缝对运行的影响，提出了今后应高度重视裂缝发展趋势和作深入理论分析的建议。

长诏混凝土浆砌块石重力坝渗流观测成果分析

根据长诏大坝的渗流实测资料，分析了坝体、坝基面和坝基有关部位的渗流变化规律及变化趋势，建立了各个渗流观测量的统计模型，探讨了各种环境物理量对大坝渗流的影响；对大坝的渗流状态进行了综合评价，并针对存在问题提出具体建议。

宁波溪口抽水蓄能电站下库面板堆石坝观测资料分析

溪口蓄能电站下库面板堆石坝最大坝高44.5m,施工期间布置的原型观测项目有坝体内部沉降和水平位移、周边缝和板间缝位移、面板应变以及坝基孔隙水压力。根据观测仪器自埋设至2000年的观测资料,文中分析了各项观测物理量的变化规律和变化趋势,综合评价了大坝的工作性态。

陡倾角卸荷裂隙对岩质边坡应力场的敏感性分析

本文将横观各向同性材料的本构模型和屈服准则应用于含成组断续裂隙岩体的非线性有限元计算,结合白鹤滩拱坝勘Ⅰ线左岸天然岩质边坡的应力稳定研究,就陡倾角卸荷裂隙的分布深度、连通率和法向变形模量对边坡应力场的影响进行了敏感性分析,在计算成果的基础上,对边坡在天然状态下的稳定性作了初步评价。

溪口抽水蓄能电站上库面板堆石坝观测资料分析

溪口抽水蓄能电站上库面板堆石坝的原型观测项目有坝体内部沉降、坝体表面沉降及水平位移、周边缝位移和渗流量。文中根据观测仪器自埋设至 2 0 0 0年底的观测资料 ,分析了各观测物理量的变化规律和变化趋势。综合评价认为 。

位移混合模型的改进

1 引言目前,一般采用比较有效的逐步回归分析或者辅以有限元分析来建立监控模型,为了使监控模型更加精确和更好地发挥它的作用,本文根据优化理论反演了大坝的弹性模量,并将反馈得到的水压分量,直接用于建立混合模型,通过实例的对比分析表明,在模型精度和预报功能方面,按本法建立的混合模型要比以往的混合模型优越,可以改变以往有时出现的混合模型反而不如统计模型的现象。

大坝观测资料的较优影响函数统计模型

本文提出了大坝物理量原型观测资料的统计模型——影响函数模型(IFSM),讨论了较优统计模型(OIFSM)的确定方法,并结合陈村重力拱坝的原型位移和扬压力的观测资料,借助回归分析,得到了精度较高的较优影响函数统计模型,为进一步分析气温和水位对大坝的变形和渗流的影响规律提供了重要的依据.