基于安全监测系统的大坝安全多层次模糊综合评判方法

为了更科学合理地对大坝工作状态进行评判,从系统的角度把大坝作为一个模糊整体,充分结合大坝已有的监测设施,考虑由于监测仪器运行状态给评判带来的影响,综合分析大坝的工作性态,提出了一个基于大坝安全监测系统的大坝安全多层次模糊综合评判方法.以某大坝为例,对大坝的工作状态进行了综合评判,结果表明应用本方法可充分体现监测数据可靠性对结果的影响,评判结果科学合理,更符合实际情况.

主成分回归分析在确定大坝效应量分量中的应用

大坝资料分析表明,水位、温度和时效等因素决定了坝体结构中各种效应量的发展变化情况。对某些具体问题进行研究或定量分析评价大坝的运行状态时,需要用到各分量的具体数值,通常这些分量是组合在一起的,很难得到其准确可靠的分量比例,特别是温度和水位,它们具有较高的相关性。而主成分分析方法可将原大量相关性较高的自变量转化为少数不相关的指标,从而为效应量的分离提供可靠的方法。将这种方法应用于一工程,结果验证了该方法实用、有效。

统计分析中温度谐波因子的改进

针对处理监测数据时因缺少坝体实测温度而在回归分析时采用温度谐波因子的问题,阐述了温度谐波因子在回归分析中的原理后对其进行了改进,并考虑了不同气温年变幅的影响。实例结果表明,改进后的方法使计算精度有所提高,且更符合大坝实际工作机制。

基于局部异常系数的混凝土坝变形异常分析方法

针对回归分析方法在数值拟合方面存在的问题,根据变形监测历史数据,考虑大坝变形、水位、温度等数据的相关性,将大坝变形监测数据看作多变量时间序列,采用鲁棒性较强的Eros距离度量多变量时间序列间的相似性,并利用局部异常系数对变形数据进行挖掘和异常检测,提出了基于局部异常系数的大坝变形异常分析方法。实例应用结果表明,该方法与统计学方法所得结论一致,能较好地描述变形监测数据的异常,可用于混凝土坝变形异常评价。

多因素协同作用下混凝土碳化深度预测模型研究

混凝土碳化是导致混凝土坝服役性能降低的内在因素之一,为保证混凝土坝长效健康服役,应揭示混凝土碳化随时间的演变规律。基于多孔介质理论,以混凝土孔结构为基础,从决定碳化的基本物理化学条件出发,研究了冻融和应力作用对混凝土孔隙率变化的影响,并据此建立了多因素协同作用下混凝土碳化深度预测模型。试验数据验证结果表明,所建立的预测模型有效性较好。

模糊数学在水工建筑物原型观测数据处理中的应用

原型观测资料真实反映了建筑物观测物理量的实际情况,但其间关系极为复杂,往往难以用物理力学方法和先进的数值计算方法来确定。应用模糊数学原理,可以对建筑物原型观测数据资料进行模糊分析,从而得到较精确的结果。本文分别就聚类分析法、模糊识别、似然推理法和综合评判法进行介绍。

基于蚁群K均值聚类算法的边坡稳定性分析

针对岩石边坡稳定分析中常规聚类算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的局限性,基于蚁群信息素的K均值聚类法,提出一种解决边坡稳定性的新方法,分析了三峡库区36个边坡数据资料,并结合工程类比综合判断了边坡的稳定状态。结果表明,该法的聚类效果优于常规聚类法,计算效率高,为边坡稳定性分级的聚类分析评价提供了新途径。

棉花滩大坝水平位移安全监控指标的拟定

针对棉花滩大坝的具体情况,结合位移原型观测资料的分析结果,分别采用置信区间估计法、典型小概率法和结构分析法拟定棉花滩大坝2、4、5号典型坝段坝顶水平位移的安全监控指标,并比较各种方法拟定结果,提出意见和改进方法。

谷幅变形对高拱坝变形影响分析及监控模型研究

谷幅收缩对高拱坝工作性态最直观的表现就是引起坝体向上游变形,给大坝安全评价带来困难。基于某工程详实的监测资料,全面分析了谷幅变形和拱坝变形的时空演化特征及相互影响关系。通过三维有限元模型,研究了谷幅收缩单因素对拱坝变形的影响,提出了两者函数表达式。将拱坝变形分解为水压分量、温度分量、谷幅分量和时效分量,建立了一种考虑谷幅收缩作用的拱坝变形监控模型,并应用于该拱坝。结果表明,提出的监控模型能更全面、真实地反映各影响因素对拱坝变形的影响程度,可以对坝体变形做出快速准确的跟踪监控,为分析评价以及预测拱坝变形和评判大坝运行安全状态提供技术支撑。

考虑风险与社会支付意愿的大坝长效服役决策

鉴于大坝长效服役决策需满足严格的工程技术要求,同时兼顾一系列复杂的社会、经济、环境和生态问题的特性,阐述了水库大坝长效服役决策的总体思路,探讨了除险加固、工程降等、拆除退役或近坝址重建等大坝长效服役的可选措施。在计算大坝服役可靠度的基础上,引入生命质量指数,衡量社会经济水平提高和人们生活质量改善对大坝长效安全服役要求的综合提升,据此提出了考虑大坝安全风险和社会支付意愿的大坝服役性能提升措施的决策判据。对一座存在一定坝体失稳风险的某混凝土重力坝提升服役性能措施进行了推荐,建议采取水库水位降低10m运行或大坝补强加固的措施提升大坝长期服役性能,与工程实际吻合。

共建升压站二次设备共网优化改造研究

通过改造共建方案,解决不同情况下造成的共网问题的解决方案,保证电网公司的调度运行要求,有效降低建设成本,共建各方可以监控各自的设备,保证设备的稳定运行,从而达到共建和谐的局面。

高土质边坡蠕变状态下加固设计方法研究及应用

本文以锦屏水电站某营地后边坡为例,在营地场平开挖施工导致后边坡蠕变后,通过地质勘探、监测资料分析,明确了边坡深覆盖层地质条件及潜在滑移面。结合高土质边坡、营地生活区及现场地形实际情况,综合考虑规范要求、边坡高度及失稳模式,将营地后边坡进行分区,分别选取了合适的设计标准,遵循“固脚、强腰、锁头、排水”分层支护及全面治理的加固原则,采取锚筋桩贴坡挡墙加锚索、框格梁加锚索及地表截排水的加固设计方法。加固措施完成后,通过毕肖普法(Bishop)边坡稳定性计算、分析,结合监测数据收敛情况表明,加固后的边坡整体稳定,可为类似工程提供借鉴。

老挝色拉龙一级水电站重力坝深层抗滑稳定分析

重力坝深层抗滑稳定分析是重力坝设计中的关键技术问题之一。针对复杂地质条件下的坝基深层抗滑稳定问题,虽然国内外学者及工程技术人员做了大量的理论及试验研究,但如何判断大坝的安全性仍有很多争议。以老挝色拉龙一级水电站层状岩体坝基上的溢流坝深层抗滑稳定问题为例,分别采用抗剪断强度公式、抗剪强度公式、三维弹塑性有限元数值分析等多种方法进行分析探讨。结果表明:各种分析方法均有优缺点,单靠其中一种方法,难以合理地分析和解决复杂地质条件下坝基深层抗滑稳定安全问题,应采用不同的方法互相补充,综合评定坝基的安全稳定。研究结果可为后续类似工程提供参考借鉴。

浅议高拱坝坝踵实测与计算应力差异原因

高拱坝坝踵应力是评价拱坝安全的重要指标之一,采用目前规范中规定的方法计算得到的坝踵应力一般会存在拉应力,而工程中实测监测成果得到的坝踵应力基本表现为压应力,二者存在一定差异。本文从定性和定量方面分析坝踵实测应力与计算应力差异的原因,分析表明:坝基岩体特性、有限元网格划分、温度荷载、荷载加载过程、坝基岩体变形导致的坝体变形对设计计算应力有影响;监测仪器安装质量、大坝混凝土参数选取、自生体积变形、监测位置对实测应力有影响。通过某拱坝坝踵实测应力影响因素变量分量,得到了各因素对拱坝应力的影响,从定量方面揭示了除水位、温度外的因素对拱坝应力的作用。

混凝土结构裂纹的双标量塑性损伤模型

针对混凝土裂纹破坏模式,从混凝土基本损伤机理出发,基于连续损伤理论,采用受拉损伤因子和受剪损伤因子来分别反映混凝土拉压状态下微观损伤对材料宏观力学特征的影响,提出了一种新的混凝土塑性损伤模型.将描述混凝土塑性部分的屈服准则和流动法则建立在有效应力空间上,以便于分离塑性和损伤过程以及材料参数拟合.同时塑性演化可用向后欧拉隐式算法求解而损伤演化可显式求解,使模型存在稳健积分算法,便于有限元数值计算.通过与大量的试验结果对比分析表明,该模型可以有效模拟混凝土在多轴应力状态下非线性力学特征,可以在实际工程中应用.

混凝土坝裂缝转异诊断的云模型法

针对现有混凝土坝裂缝转异诊断方法多是基于裂缝开度单个测点进行分析这一不足,提出利用多个测点综合信息量诊断裂缝性态的思路.根据这一思路,首先研究了将裂缝开度变化转化为裂缝信息量的方法,其次利用投影寻踪法研究了裂缝开度各测点权重的确定方式,然后将裂缝开度多个单测点的信息量归纳为综合信息量,最后根据云模型理论,建立了裂缝转异诊断的两种判据:基于裂缝信息量总体数据序列的判据,以及考虑裂缝信息量历史数据和当前数据差异性的判据,建立了裂缝转异诊断的云模型法.实例分析表明,裂缝转异诊断的云模型法能够较客观地分析历史数据和当前数据贡献以及对结果的影响,该方法具有可行性.