一种新的开环光纤陀螺(FOG)检测方案及实现

采用一种具有工程意义的开环光纤陀螺（FOG）调制解调方案，并以高速数字信号处理器（DSP）及复杂可编程逻辑器件CPLD为基础，对开环光纤陀螺数字检测电路进行了设计和测试。测试结果表明，系统达到预期的性能，对开环光纤陀螺的工程化、实用化具有重要的实践意义。     

砂砾石地基上面板堆石坝变形和应力性状分析北大核心CSCD

结合原型观测资料和数值方法分析和评价建于砂砾石地基上苗家坝面板堆石坝的变形和应力特性,进而总结砂砾石地基上面板堆石坝的行为特性并与典型大坝(修建于基岩上的面板堆石坝)结果进行对比分析。原型观测结果由大坝详细变形监测系统获得,覆盖大坝施工阶段、蓄水阶段和一年运行期。为了全面获得大坝施工期和运行期变形和应力特性,并对大坝长期变形进行预测,基于参数反演结果对大坝进行三维有限元分析。比较分析表明,大坝原型观测结果与数值计算结果吻合良好。苗家坝面板堆石坝变形和应力特性表现良好并趋于稳定。另外,对包括苗家坝在内的12个已建砂砾石地基上面板堆石坝实测变形进行了总结归纳分析并与典型大坝结果进行比较。结果表明,砂砾石地基对面板堆石坝行为特性具有显著影响,大坝沉降和面板挠度显著大于典型坝结果,且最大值位置呈现向下移动的趋势。     

砂砾石地基上面板堆石坝变形和应力性状分析

结合原型观测资料和数值方法分析和评价建于砂砾石地基上苗家坝面板堆石坝的变形和应力特性,进而总结砂砾石地基上面板堆石坝的行为特性并与典型大坝(修建于基岩上的面板堆石坝)结果进行对比分析。原型观测结果由大坝详细变形监测系统获得,覆盖大坝施工阶段、蓄水阶段和一年运行期。为了全面获得大坝施工期和运行期变形和应力特性,并对大坝长期变形进行预测,基于参数反演结果对大坝进行三维有限元分析。比较分析表明,大坝原型观测结果与数值计算结果吻合良好。苗家坝面板堆石坝变形和应力特性表现良好并趋于稳定。另外,对包括苗家坝在内的12个已建砂砾石地基上面板堆石坝实测变形进行了总结归纳分析并与典型大坝结果进行比较。结果表明,砂砾石地基对面板堆石坝行为特性具有显著影响,大坝沉降和面板挠度显著大于典型坝结果,且最大值位置呈现向下移动的趋势。     

混凝土面板堆石坝的堆石本构模型与应力变形分析

本文用三维非线性有限元详细分析了混凝土面板堆石坝的应力变形特性。着重研究了堆石体的本构关系,用修正邓肯E—v模型、邓肯E—B模型、内勒K—G模型作了应力、变形分析,得到坝体变形、周边接缝和竖向伸缩接缝变形、面板变形和应力等成果,与已建成面板堆石坝的观测资料作比较,认为邓肯E—B模型、内勒K—G模型计算成果与观测资料的规律相一致,而修正邓肯E—v模型计算得到蓄水后面板的挠度偏小,拉应力偏大。这种模型对混凝土面板堆石坝的有限元分析不适用。     

基于Kalman滤波的Allan方差参数实时自主估计

针对目前研制高精度光纤陀螺仪(FOG)过程中精度提高很大程度受到了随机过程噪声的影响,特别是环境温度变化对光纤陀螺的随机噪声误差项的影响等问题,本文提出了基于指数加权移动平均算法和非线性自适应Kalman滤波器的光纤陀螺Alian方差参数实时自主估计方法。通过运用非线性自适应Kalnan滤波器实时估计常温条件下光纤陀螺的Allan方差参数和变温条件下的Allan方差参数,为后续光纤陀螺噪声抑制补偿及精度提高提供了一种新的方法。通过分别对常温条件和变温条件下光纤陀螺静态实验数据研讨,表明所提出的方法能很好地进行光纤陀螺Allan方差参数实时自主估计,为光纤陀螺噪声误差补偿奠定了基础。     

三板溪水电站大坝安全监测系统建设特点及运行建议

在国内已建水电工程中,三板溪是第2高面板堆石坝,其安全监测系统具有任务重、规模大和难度高的特点。工程在建设过程中,进行了自动控制挠度观测系统、光纤测温系统、液压式沉降仪及串联杆式水平位移计、水管式沉降仪及钢丝水平位移计自动测控系统、无浮托引张线等5种新技术、新方法的研究与应用。文中对三板溪监测系统的组成、规模、特点及其部分应用成果进行了阐述,并针对工程特点提出了系统运行管理建议。     

水布垭超高混凝土面板堆石坝的运行性状

已建的清江水布垭面板堆石坝高达233m,是目前世界上最高的混凝土面板堆石坝.对堆石体采用"南水"双屈服面弹塑性模型,采用实际的坝料分区与填筑过程,根据施工期的坝体沉降曲线,对坝体填料的参数进行了反分析.在此基础上对大坝的应力与变形特性进行三维弹塑性数值仿真分析,模拟面板堆石坝的实际填筑过程和蓄水过程,对大坝的运行性状进行研究.研究结果表明:对于233m的超高混凝土面板堆石坝,正常运行期,坝体变形较大,不考虑堆石体流变时.坝体最大沉降为2.29m,最大水平向位移为58.5cm.面板最大挠度为72.9cm,顺坡向位移最大为6.4cm,顺坡向出现拉应力,最大值超过4.0MPa.面板竖缝的变形不超过10mm,周边缝的三向变形不超过20mm,均在止水结构可承受的范围内.     

基于实测资料的公伯峡大坝面板变形及应力分析

结合公伯峡面板堆石坝坝体沉降变形、面板挠度和钢筋应力的实测资料,分析了坝体沉降变形规律以及面板挠度和钢筋应力的时间、空间变化规律;针对混凝土面板的各种观测方法布置的测点,进行了物理成因解析及年变幅分析。分析成果表明,不同观测方法得出的观测成果具有一致性,反映了大坝混凝土面板的变形和应力规律,时效因素对坝体和面板的稳定性有一定的影响,应加强观测和分析。     

三维接触单元在堆石坝面板应力位移分析中的应用研究

本文结合新疆吉林台面板堆石坝的一个设计方案,通过在面板和垫层之间不设置和设置接触单元等计算方案的结果比较,探讨较为理想的计算混凝土面板堆石坝面板应力和位移的三维有限元计算模型.计算结果表明,在面板下设置三维各向异性接触单元能得到比较合理的混凝土面板应力结果.     

土石坝技术的发展

1.基础防渗处理加拿大的马立克3号坝砼防渗墙深达131m(目前世界最深)。砼防渗墙也成功地应用于丹江口、柘林、澄碧河等土坝加固防渗;高压喷射灌浆技术,是在高达20～30MPa的泵压力作用下,从Φ2～3mm喷嘴喷出速度达150～200m/s的水射流,冲击破坏被灌地层结构,使浆液与其地层土颗粒掺混,形成设计形状的凝结体,较静压灌浆其可靠性、可控性均好,且节约材料。2.砼面板堆石坝天生桥(180m)、潘口(123m)滩坑(160m)等大坝将采用砼面板堆石坝。     

西龙池下库沥青混凝土面板堆石坝的应力变形分析

西龙池抽水蓄能电站下库大坝为沥青混凝土面板堆石坝，坝址地质地形条件复杂。本文采用沈珠江双屈服面模型和Burgers粘弹性模型分别模拟堆石材料和沥青混凝土材料的应力应变关系，对该坝进行二维及三维应力变形有限元分析。计算结果较合理地揭示该坝在施工和蓄水过程中的受力和变形性状。本文对面板计算参数进行了敏感性分析，重点研究覆盖层不均匀沉降对面板变形的影响，并对改善面板变形情况的工程措施进行了模拟计算和可行性分析。     

水布垭面板坝实测沉降分析与土石坝沉降统计预报模型

本文对水布垭面板坝实测沉降进行整理分析,大坝变形监测仪器工作正常,坝体实测沉降分布规律合理,最大沉降为已填筑坝高的1%,推算填筑堆石体垂直压缩模量达100MPa,坝体填筑质量良好.本文考虑土石料变形的影响因素及材料流变特性,应用统计回归方法建立耦合的指数型坝体沉降统计预报模型,与实测数据拟合很好,预测大坝竣工5年后的沉降略有增加.     

我国坝工技术的发展与创新

我国水能资源丰富,改革开放以后,水利水电工程建设蓬勃发展,建设了一批标志性工程,坝工技术取得了多项具有世界级水平的创新成果。本文结合重点工程建设,选择混凝土重力坝、高拱坝、碾压混凝土坝、面板堆石坝、土石坝等坝型最具代表性的工程,对设计、施工、运行中重大技术问题及最新技术创新成果进行系统总结和评述,为后续工程建设提供借鉴和参考。     

紫坪铺混凝土面板堆石坝三维应力位移分析

采用双屈服面弹塑性模型对紫坪铺混凝土面板堆石坝进行了三维有限元应力位移分析,给出了坝体位移和面板的应力、位移及其分布规律,探讨了混凝土面板的应力和变位,得到了一些有益的认识.     

基于幂函数流变模型的高混凝土面板坝流变分析

采用高围压下的幂函数流变本构模型进行堆石体应力变形计算，推导该本构模型在三维有限元分析中的具体算法和实现步骤，对水布垭面板堆石坝进行了考虑堆石流变性的应力应变分析。结果表明，考虑堆石流变后的坝体沉降有明显的增加，对面板的应力变形状态有较大影响。因此，对于分期浇筑面板、分期蓄水的水布垭高面板堆石坝，选用合适的流变模型正确模拟堆石体的变形特性，以便采用合适的施工程序减小面板应力变形具有重要意义。     

张河湾水电站上水库沥青混凝土面板坝应力变形分析

张河湾抽水蓄能电站上水库为沥青混凝土面板堆石坝，本文采用邓肯E．B模型模拟堆石坝体，采用考虑流变的粘弹性模型模拟沥青混凝土面板，并考虑温度对模量的影响，进行有限元变形及应力计算分析。结果表明，由于坝高很小，而且库水压力通过坝轴线上游堆石传递至基岩，堆石体的变形较小。面板在转折部位出现拉应变，但仍在安全范围内，与瞬时变形相比，与时间相关的流变很小，可以忽略。     

基于改进集对分析方法的高心墙堆石坝填筑工期仿真及风险评价

高心墙堆石坝填筑工期关系到大坝的施工进度与工程投资,传统的蒙特卡洛仿真基于对网络计划活动持续时间构造概率模型并对其抽样,不能反映工期与风险因素的关系,影响了工期仿真与风险评价的客观性与可靠性。本文将改进的集对分析方法应用到高心墙堆石坝填筑施工的工期仿真与风险评价中,充分考虑到活动持续时间的确定性与不确定性以及工期与风险因素的关系,建立了多元联系数表达的施工进度网络计划模型,提出了多元联系数网络计划的蒙特卡洛仿真流程。以澜沧江某水电站心墙堆石坝为例,利用仿真工期分布、完工概率、工序关键度等指标,为大坝填筑工期风险提供了评价指标。与传统的蒙特卡洛仿真方法相比,基于改进集对分析方法的蒙特卡洛仿真,得到的仿真成果更加可靠、更加符合工程实际,为高心墙堆石坝填筑工期的风险评价和风险管理提供了科学依据。     

考虑温度变化和长期变形的面板堆石坝模拟

面板裂缝是影响混凝土面板堆石坝安全和性能的关键因素之一。本文基于ABAQUS软件,开展了堆石体长期变形与混凝土水化热、时空不均匀分布温度场边界施加等二次开发,以老挝某混凝土面板堆石坝为研究对象,研究了堆石体长期变形、混凝土水化热、环境温度变化的联合作用机制。分析了堆石体长期变形量值、面板浇筑时间过程、环境温度数值和分布模式等对面板应力变形的影响,揭示了混凝土浇筑后早期水化热温升和环境温度影响导致面板表面较大顺坡向拉应力是面板大量早期水平裂缝的主要原因;同时也发现,即使对于浇筑后较长时间,考虑温度变化情况下计算出的面板拉应力也高于不考虑温度变化情况。计算分析可为面板浇筑时机选择,面板温度裂缝、变形裂缝分类防控等提供技术依据。     

面板堆石坝面板的裂缝机理分析与防裂措施

面板作为面板堆石坝的挡水结构,在面板堆石坝设计中占有重要地位。混凝土面板裂缝一直是面板设计与施工中的一个难题。针对面板的裂缝问题,对面板结构性裂缝和非结构性裂缝的机理进行了分析,并列举了一些工程上常用的防止面板裂缝的措施     

接触面弹塑性损伤模型在面板堆石坝应力变形分析中的应用

本文建立粗粒土与结构接触面弹塑性损伤模型及其数值格式，可以较好地描述垫层料等粗粒土与结构接触面的静动力学特性；编制程序，模拟接触面试验结果，采用不同接触面模型及参数对某高面板堆石坝的应力变形进行三维有限元分析。面板与垫层料接触面的本构模型及参数对面板应力变形影响很大，接触面弹塑性损伤模型及其数值格式适用于面板堆石坝的应力变形分析，不仅能够较为合理全面地描述土与结构接触面的体应力应变关系、剪应力应变关系及其耦合力学特性，而且还能模拟混凝土面板和垫层土接触面之间的滑移和脱开的不连续性。