文档介绍：河海大学
博士学位论文
高面板堆石坝堆石体力学参数反演及变形控制研究
姓名:李金凤
申请学位级别:博士
专业:岩土工程
指导教师:徐卫亚
20080601
摘要混凝土面板堆石坝是由堆石或砾石作为坝主体起支承作用、并在其上游表面设置混凝土面板作为防渗结构的一种堆石坝。工程实践表明,面板坝由于具有安全性好、适应性强、造价低和工期短等特点而深受工程人员的喜爱。经过多年的发展和改进,面板堆大多数坝的运行性状良好,因而面板堆石坝逐渐成为了一种极富竞争力的土石坝坝型。虽然面板坝设计理论口趋成熟,但建造高面板坝面临的困难和挑战还是相当巨大的,面如果对面板坝的工作性态缺乏正确的认识和了解,就可能出现安全问题。所建面板坝工程事故原因表明,坝体变形预测和变形控制是特高面板坝建设中需要特别研究的主要问题;要更好地促进特高面板坝的发展,就必须依靠科技进步,使经验和判断为主的状况近年来,面板堆石坝应力应变分析的有限元法发展很快,已有不少的平面和空间有坝~般都进行了有限元的分析计算工作。然而,有限元计算成果并未成为高面板堆石坝变形预测和变形控制的主要依据,原因在于“参数给不准”及“模型给彳肌币丫晌了数值计算应用的“瓶颈”问题,也使得往往设计计算的结果总与实际情况有所不同。主要内容是以大坝施工期间的监测数据为研究基础,以堆石体力学参数反演为研究手段,通过反演正算综合预测模型,在合理预测坝体变形和正确评价大坝安全性的平台面板堆石坝变形控制措施方面的探讨。论文的主要研究工作与研究成果归纳如下:应力变形性态以及复杂加载路径下影响高面板堆石坝施工期应力变形的主要因素,如自重作用的影响、堆石体流变特性的影响、水库水压力作用的影响、坝高的影响、河谷形态的影响、变形模量的影响以及应力路径的影响等等。研究得到了高面板堆石坝施工期坝体应力变形的一般规律及其各影响因素对坝体变形影响程度。苑捶治龇椒ā⒀彝凉こ滩问侗鸫撤捶治龇椒ㄒ约爸悄芊捶治龇椒ǖ幕纠论和研究现状进行了概述,针对面板堆石坝力学参数反演的特点及难点,对当前研究中粤W尤核惴ǖ幕纠砺邸⒀芯肯肿础⒏慕呗浴⒂攀朴氲足进行概述和评价,并针对解决面板堆石坝力学参数反演多目标优化问题的特点及难点,提出了本文对粒子石坝的设计和施工方法日趋成熟,在世界范围内的应用也日益广泛。目前,建造的面板坝不仅数量多,而且逐渐从中低坝向高坝发展。从目前已建成的面板坝运行状况来看,板坝的安全性极好,但这并不意味着这种安全性极好的高坝在任何情况下都是安全的,向理论和试验方向发展,形成经验和理论相结合的科技路线,从而提高混凝土面板堆石坝的建坝水平。限元计算程序。我国在面板堆石坝有限元分析方面做了很多的研究工作,对高面板堆石上,对大坝进行动态反馈设计,进一步认识高混凝土面板堆石坝的工作机理,并进行高岷纤价敫呙姘宥咽邮┕て诖蟀釉凸鄄庾柿希芯苛烁呙姘宥咽邮┕て存在的主要难点进行了分析评价,在此基础上,提出了本文的研究重点和研究方法。
群算法的改进策略,并利用语言编制了优化程序。而建立了合理选择原型观测资料、去伪留真的理论体系;在充分考虑面板堆石坝应力变高面板堆石坝;参数反演;改进粒子群算法;神经网络模拟器;资料解荻咽妊彝撂宀湫蔚脑颍怨鄄庾柿现幸斐P畔⒔惺侗鸷痛恚形机理的基础上,对实测变形进行瞬时变形和流变量的合理解耦。芯恳惶资屎厦姘宥咽佣咽辶ρР问囱莸姆捶治龇椒āF渲邪ǎ囱莶数个数选择原则、正分析过程的选择措施以及反分析过程中优化方法的选取。考虑正分析过程复杂性,正分析过程用神经网络模拟代替,优化方法采用本文提出的改进粒子群算法。帽疚牡姆囱菁际酰捎眯畔⒒┕ぜ际踉げ馑价敫呙姘宥咽邮┕て诎犹变形及面板变形情况,并及时修正施工方案。杓价朊姘宥咽拥闹泳榧胺蠢》治龅慕峁芯坎⑻教至米级及其以上级别面板坝的变形控制问题。研究内容包括:坝体合理分区和料源选择问题;大坝填筑程序及面板浇筑程序控制问题;施工期堆石体填筑强度控制问题;施工期堆石体变形模量控制问题;面板挠度控制问题等等。关键词:耦;变形预测;信息化施工;变形控制;原型观测河海大学博士学位论文
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标优化问题的有效优化方法一混沌直接搜索粒子群算法。该算法结合混沌优化思想对日舌化坝体的设计、确保面板受力的均匀已经成为了高面板堆石坝设计中的一个关键问题。堆石料具有非线性、非连续、非均质及多相性等特点,是目前为止人们所知的最复杂的岩土材料之一,仅由现场监测资料正分析建立模型进行坝体变形预测与变形控制研究很难得到满意结果。实践表明,以数值模拟和现场量测为基础的参数反演分析及反馈设计技术是解决