混凝土壩變形性態(tài)監(jiān)控理論與實踐

序

前言

第1章 緒論

1．1 研究的背景

1．2 研究的目的和意義

1．3 國內(nèi)外研究進展

1．4 主要內(nèi)容

第2章 混凝土壩變形性態(tài)非線性動力學分析方法

2．1 引言

2．2 混凝土壩長期變形特性分析方法

2．3 壩體混凝土和壩基巖體力學本構(gòu)模型

2．4 算例

2．5 本章小結(jié)

第3章 混凝土壩長期變形特性數(shù)值分析方法

3．1 引言

3．2 混凝土壩分數(shù)階微積分二維本構(gòu)模型構(gòu)建

3．3 混凝土壩分數(shù)階微積分三維本構(gòu)模型構(gòu)建

3．4 混凝土壩分數(shù)階微積分有限元分析方法

3．5 主要物理力學參數(shù)的確定方法

3．6 算例

3．7 本章小結(jié)

第4章 考慮滲透力作用的混凝土壩長期變形特性數(shù)值分析方法

4．1 引言

4．2 滲流場與應力場耦合機理及分析方法

4．3 滲流場與應力場耦合模型的構(gòu)建

4．4 兩場耦合工況下混凝土壩長期變形有限元數(shù)值形式

4．5 算例

4．6 本章小結(jié)

第5章 混凝土壩變形安全監(jiān)控模型構(gòu)建方法

5．1 引言

5．2 混凝土壩變形安全監(jiān)控確定性模型構(gòu)建

5．3 混凝土壩變形溫度分量改進方法及安全監(jiān)控混合模型構(gòu)建

5．4 算例

5．5 本章小結(jié)

第6章 總結(jié)與展望

6．1 總結(jié)

6．2 展望

參考文獻2100433B

惡劣環(huán)境中的混凝土在遭受不利荷載作用以及大壩自身材料老化等情況下，大壩會不可避免地存在某些隱患病害。

《混凝土壩變形性態(tài)監(jiān)控理論與實踐》基于混凝土壩原型監(jiān)測資料和試驗成果，綜合運用小波分析、相平面、分數(shù)階微積分、有限元等數(shù)學理論和方法以及力學和壩工知識，系統(tǒng)地論述了混凝土壩變形性態(tài)監(jiān)控理論，并將研究成果應用于工程實際。具體涉及混凝土壩變形性態(tài)非線性動力學分析方法、混凝土壩變形特性數(shù)值分析方法、滲流場與應力場耦合作用下混凝土壩變形特性數(shù)值分析方法與混凝土壩變形安全監(jiān)控模型構(gòu)建方法等主要內(nèi)容。書中研究內(nèi)容為深入認知復雜荷載作用下混凝土壩變形性態(tài)演化機理和驅(qū)動規(guī)律、混凝土壩的安全監(jiān)控和預警提供了理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

本書針對我國已建混凝土壩的數(shù)量和總高度均居世界首位的現(xiàn)狀，圍繞混凝土壩長期運行安全這一當前壩工技術(shù)的焦點問題，系統(tǒng)介紹了混凝土壩服役性態(tài)安全監(jiān)控多尺度分析理論，并列舉了相應的應用實例。全書共分9章，介紹了混凝土壩服役性態(tài)多尺度數(shù)據(jù)估計模型和隨機動態(tài)分析方法，高拱壩庫盤變形的空間跨尺度正反分析方法和裂縫損傷安全監(jiān)控分析方法，壩基滲流性態(tài)的有規(guī)分形分析方法、演變和轉(zhuǎn)異監(jiān)控模型，重力壩服役穩(wěn)定性可靠度安全監(jiān)控方法以及混凝土壩服役性態(tài)多源信息集成融合推理方法等內(nèi)容。

《碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標擬定方法》采用遺傳算法、信息熵、協(xié)同學等先進的數(shù)學理論和計算方法，對碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標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，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，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，應用協(xié)同學等相關(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、層面不同的力學性能和屈服準則，探討了本體和層面分別對應的屈服接近度函數(shù)構(gòu)建方法。將應力有序度及結(jié)構(gòu)整體變形能作為判別標準，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。

（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。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。

《碾壓混凝土壩變形安全監(jiān)控指標擬定方法》介紹了多種擬定碾壓混凝土壩變形監(jiān)控指標的方法，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)測的人員學習和參考。

《巖土工程變形控制設(shè)計理論與實踐/巖土工程西湖論壇系列叢書》介紹地鐵、樁基、基坑、建筑、隧道、道路、水利等工程領(lǐng)域變形控制設(shè)計理論與實踐。全書分14章，主要內(nèi)容為：概論；地鐵巖土工程變形控制理論與實踐；鄰近地鐵設(shè)施的軟土深基坑工程變形控制設(shè)計與實踐；樁基礎(chǔ)沉降變形控制設(shè)計原理、方法與工程實踐；樁基礎(chǔ)設(shè)計理論變革：從強度控制設(shè)計到變形控制設(shè)計；深圳地區(qū)建筑深基坑變形控制設(shè)計實踐與探討；超高層建筑基礎(chǔ)沉降控制設(shè)計與實踐；巖體隧道變形精細化分析方法與應用；軟土盾構(gòu)隧道變形控制分析方法與應用；高填黃土路堤及結(jié)構(gòu)物沉降計算；地基的變形控制設(shè)計；道路工程中復合地基沉降與穩(wěn)定控制設(shè)計理論及方法；軟土地區(qū)高速鐵路路基變形控制設(shè)計理論與實踐；水利涵閘的變形控制設(shè)計。

《巖土工程變形控制設(shè)計理論與實踐/巖土工程西湖論壇系列叢書》可供從事土木工程設(shè)計、施工、監(jiān)測、研究、工程管理工程技術(shù)人員和大專院校土木工程及其相關(guān)專業(yè)師生參考。