RBF神经网络在特高拱坝混凝土浇筑仓最高温度预测中的应用

准确预测特高拱坝混凝土浇筑仓最高温度对其温控防裂具有重要意义。基于RBF神经网络,利用Matlab神经网络工具箱建立了特高拱坝混凝土浇筑仓最高温度预测模型,以浇筑温度、水管布置、通水水温、通水流量及现场环境气温作为输入层,以浇筑仓最高温度为输出层,并通过高温季节、低温季节工程实测数据分别对模型进行验证。结果表明,该模型简单有效、精度高,可满足预测要求。     

BP神经网络在新浇筑混凝土最高温度预测中的应用

鉴于在坝体混凝土开仓前准确预测新浇筑混凝土最高温度对防止大坝开裂的重要性,基于BP神经网络原理,以混凝土浇筑温度和冷却水管布置方式、通水温度、通水流量及气温、浇筑层厚度、混凝土龄期7个因素作为输入层,以实测混凝土浇筑仓内最高温度为输出层,利用Matlab神经网络工具箱,建立了新浇筑混凝土最高温度的BP神经网络预测模型,并通过实例对模型进行了验证分析。结果表明,冬季、夏季浇筑仓内混凝土最高温度的预测值和实测值之间的误差均约为0.5 ℃,二者吻合较好,可见该模型满足实际工程要求,也说明了BP神经网络在预测新浇筑混凝土最高温度方面具有可行性和实用性。     

黑河引水工程鸭池口隧洞的施工

黑河引水工程鸭池口隧洞全长2153．461m，洞室位于不稳定岩体中。隧洞在施工中采用短开挖，强支撑，快衬砌与洞内排水等措施，解决了调身开挖中坍塌与洞内积水等问题，保证了施工安全与质量，促进了隧洞的施工进度。     

溪洛渡水电站导流洞衬砌混凝土夏季分期浇筑温控效果分析

针对大断面水工隧洞衬砌混凝土夏季施工很容易出现温度裂缝的问题,以溪洛渡水电站导流洞工程为例,采用ANSYS有限元软件模拟分析了不同温控工况下不同浇筑方式对衬砌混凝土的温控效果,并给出合理的温控方案。结果表明,采用一次浇筑难以满足温控防裂要求,而采用分期浇筑衬砌混凝土体的温度没有明显变化,但可有效降低各代表点最大拉应力,尤其是衬砌混凝土中间点的第一主应力,使衬砌混凝土满足抗裂安全要求。推荐温控方案可满足衬砌混凝土温控防裂要求,且安全富裕不是很大,相对来说也较经济。     

通水冷却对碾压混凝土消力池温度应力的影响

针对碾压混凝土施工普遍存在的温度裂缝问题,以某水利枢纽工程碾压混凝土消力池为例,采用三维有限元浮动网格法对其全过程温度场和应力场进行仿真研究,计算过程中考虑了冷却水管间距、通水水温、通水时间、混凝土水化热温升及弹性模量等对消力池温度场和应力场的影响,对比分析了不同方案的温度及应力变化规律。结果表明,施工期对高温季节浇筑混凝土埋设冷却水管进行通水冷却,可将最高温度降低4～6℃,最大温度应力降低0.38～0.47MPa,通水冷却效果明显;在不改变通水时间和通水水温的条件下,冷却水管水平间距减小0.5m,可将基础混凝土最高温度降低0.6℃左右,最大温度应力降低0.11～0.13 MPa;在不改变通水时间和冷却水管间距的条件下,混凝土大层浇筑完毕通3d10℃的制冷水、7d14℃的制冷水和20d的河水相比单一的通30d河水,可将基础弱约束区混凝土最高温度降低1.5℃左右,最大温度应力降低0.3MPa左右。     

基于RBF-BP组合神经网络模型的特高拱坝混凝土浇筑仓最高温度预测

鉴于混凝土浇筑仓最高温度对特高拱坝温控防裂的重要性,为了实现对混凝土大坝最高温度的有效控制,将BP神经网络、RBF神经网络相结合,选取浇筑温度、施工现场环境气温、浇筑仓层厚、水管布置、通水的水温和流量作为输入矢量,浇筑仓最高温度作为输出矢量,建立一种基于RBF-BP组合神经网络的浇筑仓最高温度预测模型,并将其应用于溪洛渡特高双曲拱坝中。结果表明,基于RBF-BP组合神经网络预测模型可行、有效,且精度较高、收敛速度快。     

白鹤滩水电站导流洞衬砌混凝土温控限裂技术研究

温度裂缝严重影响水工衬砌结构的耐久性和安全性。白鹤滩水电站导流洞导流任务重、使用时间长、尾水段与尾水洞结合为永久结构。为限制温度裂缝,使用低热水泥、预冷混凝土、通水冷却、冬季挂帘等综合温控措施,使混凝土裂缝大幅减少。通过统计现场监测数据及裂缝特征,论证了温控措施的合理性,分析了裂缝的一般规律。利用有限元法分析裂缝影响因素的敏感性,结果表明,大量裂缝出现在冬季昼夜温差变化较大时;低温季节当气温变化幅度较小,选择自然入仓也能满足温控要求;断面尺寸越小、分仓长度越短、分期施工对限制混凝土裂缝有利;围岩越完整,约束作用越强,衬砌混凝土开裂风险越大。研究成果可为类似工程提供参考和借鉴。     

某拱坝基础垫层温度应力场仿真分析

针对碾压混凝土拱坝基础垫层易存在温度裂缝的问题,以某碾压混凝土拱坝基础垫层为例,采用三维有限元浮动网格法,模拟基础垫层跳仓浇筑过程,并进行温度应力场仿真分析。结果表明,控制混凝土浇筑温度14℃,采取通水温度20℃、通水时长15d等温控措施,可使最大温度应力满足应力控制标准;上部碾压混凝土浇筑时间应早于2016年10月15日。研究结果为碾压混凝土拱坝基础垫层混凝土施工及确定上部碾压混凝土开浇时间提供了依据。     

温度变化对小浪底水库排沙洞无粘结预应力衬砌结构应力状态的影响

小浪底排沙洞是我国第一个采用无粘结预应力混凝土衬砌结构的高压水工隧洞,结合工程运行过程中的观测数据,对温度作用下混凝土应变计的应变变化规律和基于应变监测数据的温度应力计算方法进行了探讨,分析了温度变化对预应力衬砌结构应力状态的影响。结果表明,温度变化对衬砌结构的应力状态会产生比较大的影响,当温度升高时,衬砌中的温度压应力也随之增大;且温度相同时衬砌内侧受到的影响更大。     

过缝钢筋对放空洞无压段衬砌混凝土应力影响研究

以江坪河水电站放空洞无压段为例,利用ANSYS软件模拟了衬砌混凝土的施工过程,采用三维有限元法仿真计算了温度与温度应力,分析了有无过缝钢筋约束工况下温度应力的发展过程和分布规律,研究了过缝钢筋在增加结构段之间整体性的基础上对衬砌混凝土应力的影响,为隧洞工程是否有必要设置过缝钢筋提供了参考.     

导流洞封堵体温控设计及应力特征研究

为分析大体积混凝土在导流洞封堵过程中安全性,依托某电站工程实例,从热力学理论出发进行瞬态分析,通过理论计算相关参数,运用ANSYS软件建立三维有限元模型,对未采取温控的临时堵头和采用温控永久堵头浇筑全过程的温度场及应力场进行仿真分析。结果表明,通水冷却温控措施使温降速率明显增大,混凝土温度极值降低。入仓温度降低有利于堵头浇筑最高温度和最大温升的降低,同时有利于结构主应力量值的减小,且对较长的永久堵头影响更明显。通过APDL语言二次开发的程序,得到全过程的应力极值及分布,可针对性采取工程措施降低应力水平。结果可为类似工程提供参考依据。     

水工有压隧洞单双筋衬砌结构弹性应力分析

根据弹性力学理论分别推导了裂缝贯穿衬砌后水工有压隧洞单双筋衬砌结构在不同内水压力下的结构应力计算公式,给出了开裂半径与内水压力的关系式并对完成的大比尺试验模型进行了理论计算.由计算结果发现,裂缝贯穿村砌后内水压力主要由围岩和衬砌内的环向钢筋承担,且在内水压力下单双筋衬砌结构的钢筋应力、围岩应力及开裂半径差异不大,表明衬砌内环向钢筋的主要作用是限制衬砌裂缝开度、确保衬砌完整性.围岩为主要承裁体.在水工有压隧洞衬砌结构中,在确保裂缝宽度下配王单层钢筋更为经济.     

基于流固耦合的高压混凝土隧洞衬砌结构配筋研究及应用

当采用面力理论计算新疆阿尔塔什水利枢纽工程的发电引水隧洞的配筋量时,衬砌含筋量巨大,与实际情况不符合。对此,采用岩体弹塑性渗流—应力—损伤耦合模型,将动态变化的体积力施加于整个模型,得出混凝土衬砌应变情况,根据衬砌应力按照现行规范进行限裂配筋。计算得出了围岩、衬砌的渗流场、应力场和相应的水力梯度以及最高外渗水头。结果表明,考虑流固耦合下的高压隧洞衬砌应力小于面力理论计算的成果,且前者计算出的混凝土衬砌配筋量远小于后者的计算结果。研究成果可为类似隧洞设计提供参考。     

不同温度下外界风速对大体积混凝土温度场变化的影响

针对大体积混凝土在浇筑过程中产生的水化热易致混凝土浇筑后产生表面或贯穿性裂缝的问题,基于有限元理论,利用有限元分析软件ANSYS数值模拟了大体积混凝土浇筑后的温度场变化规律。通过设置不同的外界空气温度,并逐一模拟各温度下不同风速对混凝土温度场的影响。结果表明,外界低温时,风速对大体积混凝土温度场的影响比高温时大;混凝土内外温差最大值出现在混凝土浇筑后的4~6d,因此混凝土浇筑后的保护工作重点应放在前期进行。     

水电工程投标中的混凝土温控设计

本文重点讨论了混凝土的出机温度及其控制措施，介绍了混凝上出机温度的计算方法。通过计算，分析了混凝土在加冰及冷水拌和的情况下所能达到的是大降温幅度，比较了几种骨料预冷措施的优缺点。介绍了国内几个水利工程的混凝土温控要求和温控方案以及制冷设计装机容量。     

银盘水电站基础约束区混凝土高温浇筑温控措施与效果

大体积混凝土高温浇筑温控防裂是现代大体积混凝土结构设计、施工中十分重要的研究课题,对于保证大体积混凝土施工质量、加快施工进度等具有关键性作用。银盘水电站受截流时间推后及左岸边坡地质等因素制约,整个二期工程基础约束区混凝土全在高温季节施工。通过采取事前专题研究及技术咨询,过程采取原材料的优选、调整配合比、严格控制混凝土出机口温度和浇筑温度、个性化初期冷却通水等综合控制措施,成功攻克高温季节基础约束区混凝土浇筑的难关．取得了良好的效果,为高温季节水电站基础约束区大体积混凝土浇筑积累了宝贵经验。     

水工隧洞素混凝土衬砌开裂过程弹性分析

根据弹性力学理论推导了水工有压隧洞素混凝土衬砌开裂时内水压力公式,给出了开裂半径与内水压力关系式,分析了素混凝土衬砌在不同开裂阶段时的结构应力.由计算结果发现,一旦开裂裂缝就会很快贯穿衬砌,裂缝贯穿衬砌前内水压力主要由衬砌承担.     

基于BP神经网络的混凝土坝温控措施智能优选方法

混凝土坝温控措施的制定是一个复杂的多因素系统优选问题。为了对混凝土坝的温控措施进行优选,以混凝土最高温度和最大日降温速率作为输入,通水流量、通水时间、通水温度和水管间距作为输出建立混凝土坝温控措施神经网络智能优选模型。采用均匀设计方法进行温控措施组合设计,并对其进行温度场仿真分析以获得学习样本,进而得到训练好的神经网络优选模型,输入实测最高温度和最大日降温速率优选出对应的温控措施。实践结果表明,该温控措施神经网络优选模型合理可行。     

引水式水电站变顶高尾水洞水力特性和体型优化

考虑引水式水电站常用的有压尾水洞和变顶高尾水洞两类布置型式,采用基于特征线法的有压管道瞬变流分析模型和适用于明满流过渡过程分析的改进狭缝法模型,分别分析系统的过渡过程特性和尾水洞体型参数的敏感性,研究不同的尾水洞型式下尾水系统的水力特性,进一步揭示了变顶高尾水洞的底宽、洞高和顶坡对尾水管进口最小内水压力的影响规律。结果表明,与增大面积的有压尾水洞比较,变顶高尾水洞是一种可行的布置型式,可有效提高尾水管进口的最小内水压力且水锤过程衰减较快;合理增大变顶高尾水洞底宽、洞高或顶坡均可不同程度地改善尾水管进口最小内水压力,其中顶坡的影响相对明显,为体型优化设计提供了参考依据。