基于BIM的混凝土坝浇筑仿真智能建模方法研究

针对混凝土坝浇筑过程受自然环境、坝体结构、混凝土供应、坝体浇筑入仓手段等众多因素的影响,且各因素之间存在复杂的空间和时间的制约关系,使得目前混凝土坝浇筑仿真建模效率不高的问题,提出基于建筑信息模型(BIM)的混凝土坝浇筑仿真智能建模方法,以直接提取或间接转换的方式将BIM信息和混凝土坝浇筑仿真模型信息联系起来,实现一定程度上的智能建模。实例应用结果表明,该方法缩短了混凝土仿真模型构建时间,提高了模型构建效率和自动化程度,同时也使得建立的模型便于工程设计人员理解。     

基于BIM与IFC的混凝土坝施工仿真建模方法

针对混凝土工程仿真所建的模型较少涉及模型数据信息的交换及共享问题,提出在建筑业国际工业标准（IFC）的基础上构建基于建筑信息模型（BIM）的混凝土坝施工仿真信息模型的方法,有利于整合混凝土坝施工涉及的多方面信息,使仿真模型反映的信息更全面,并引入IFC标准进行模型信息的扩展和表述,更有利于对模型信息进行高效组织、共享和管理。     

碾压混凝土坝施工仿真中的智能并仓模型

深入分析了碾压混凝土施工过程中的并仓影响因素,提出了并仓方案优选原则,采用智能设计专家系统的基本原理,建立了碾压混凝土智能并仓模型.实际工程的仿真实例表明,该模型能够真实地反映碾压混凝土坝的施工工艺特点.     

基于改进PSO-ELM算法的混凝土坝变形非线性监控模型

针对混凝土坝变形模型高度非线性问题,将极限学习机(ELM)用于混凝土坝变形监控模型的构建中,由于极限学习机的精度受输入权值和隐含层阈值的影响,引入改进的粒子群算法(PSO)进行最优求解,从而建立基于改进PSO-ELM算法的混凝土坝变形非线性监控模型。实例应用结果表明,该模型不仅可行、有效,且具有较强的学习能力和泛化能力。     

基于施工过程仿真的碾压混凝土坝温度场控制分析

为了在施工过程中对碾压混凝土坝的内部温度实时动态监控并制定相应的温度控制措施,从而减少由温度应力引起的裂缝。在进行施工过程仿真分析的基础上,建立有限元模型,再根据混凝土温升随浇筑时间的变化并结合实际情况,实时动态施加坝基初始温度、坝体浇筑温度及随时间改变的气温、水温等荷载条件和边界条件等,基于施工过程的荷载步长,利用ANSYS二次开发功能实现温度场仿真计算,建立了从大坝施工开始经混凝土冷却直至准稳定温度场状态的全过程仿真分析系统。实例应用结果表明,该系统提供了一个基于施工过程的碾压混凝土温度场仿真计算分析工具,具有灵活性和实用性。     

基于熵—云耦合的混凝土坝预警模型及其应用

针对现有大坝预警指标拟定方法的局限,提出了一种基于熵—云耦合的混凝土坝变形预警模型。基于信息熵理论,运用熵权法给出了混凝土坝各测点变形权重,定义了单测点有序度并构建了多测点变形熵;考虑到云模型理论可反映概念的模糊性和随机性,计算了多测点变形熵的数字特征值,绘制了混凝土坝变形熵的云图,并拟定了混凝土坝变形测点的预警指标。实例计算表明,基于熵—云耦合的混凝土坝预警模型高效可行,具有重要的工程应用价值。     

基于光纤测温系统的温度时空分布模型及应用

针对混凝土坝温度场仿真分析的局限性及采用离散、零星的电阻式温度计实测温度重构温度场时精度较差的问题,探讨了基于分布式光纤测温方法对混凝土坝施工期温度场进行重构。从场理论出发,应用幂级数的处理方法,并结合施工期大体积混凝土热传导理论,将周期项函数、顺河向和垂直向坐标及指数函数进行组合,建立了施工期大坝温度场时空分布模型。结合西南某在建混凝土坝工程的分布式光纤测温资料,回归确定了所建温度场时空分布模型的系数。实例应用表明,基于分布式光纤测温建立的施工期大坝温度场时空分布模型的拟合精度及中短期预测效果较好,真实反映了大坝混凝土的温度状态。     

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。     

基于NRS-MSVR模型的混凝土坝变形多维精准预测

以强化多输出支持向量机(MSVR)模型在混凝土坝变形多维预测中的鲁棒性和泛化能力为目标,围绕变形多维联合精准预测展开研究。在邻域粗糙集(NRS)理论的框架内发展了一种变形影响因子贡献度度量方法,实现了多影响因子约简和关键因子的提取。视关键因子为MSVR模型的输入变量,编制迭代加权最小二乘算法进行模型求解,进而建立混凝土坝变形多维预测的NRS-MSVR模型。通过工程实例,对NSR-MSVR和MSVR模型预测效果进行对比分析。结果表明,在两模型拥有高拟合精度的前提下,NRS-MSVR模型的预测精度更高,具备更强的鲁棒性和泛化能力,是混凝土坝变形多维联合精准预测的一种新方法。     

扩展粗集模型在碾压混凝土坝变形分析中的应用

影响碾压混凝土坝变形的因素众多,影响程度也各不相同,为将扩展粗集模型应用到碾压混凝土坝变形分析中,以确定影响碾压混凝土坝变形的主要因素,提出扩展粗集模型在碾压混凝土坝变形中的计算步骤,并通过实例计算验证了该方法的有效可行性。     

碾压混凝土坝温度场有限元仿真分析

采用“浮动网格法”对某碾压混凝土坝进行了温度仿真计算分析,得出如下结论:(1)碾压混凝土坝坝体内最高温度场受外界气温影响较大,随着外界气温的升降而升降。(2)碾压混凝土坝前期温度梯度高,降温速度快,后期降温慢,最终降至稳定温度场需要几十年时间。     

基于CNN-LSTM的混凝土坝渗流预测

建立高性能的混凝土坝渗流预测模型是渗流安全监控的重要手段,也是渗流安全性态评价的基础,结合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)两种深度学习算法,构建混凝土坝渗流预测模型(CNN-LSTM),该模型先利用CNN提取渗流监测时间序列的特征,然后利用LSTM生成特征描述,建立输入与输出间的映射关系,实现对混凝土坝的渗流预测。工程实例应用表明,CNN-LSTM模型在混凝土坝渗流预测应用中的数据拟合能力和预测精度较好,且不易陷入局部最优解,可为混凝土坝的渗流预测和安全监控提供科学依据。     

施工期混凝土坝温度统计模型探讨

针对施工期混凝土温度变化规律,采用周期项作为环境气温因子,并累加两个指数函数来考虑水化热温升和通水冷却的影响,构建了施工期混凝土坝温度统计模型。以溪洛渡混凝土坝典型坝段为例,对坝体混凝土温度做了预报。结果表明,该模型可行,预测精度良好。     

基于施工过程仿真的高碾压混凝土坝施工工艺研究

古贤水利枢纽工程混凝土量大、工期紧，施工工艺及并仓规划是高碾压混凝土重力坝施工的关键问题，直接决定着施工速度和各种资源的投入，因此引入离散事件系统仿真技术建立符合坝型特点的施工仿真模型对坝体混凝土分仓、并仓、跳仓施工过程进行模拟计算。经多方案模拟比选后推荐平斜层结合工艺及相应的仓面划分方案，并提出仓面工艺控制准则，为古贤工程大坝施工方案的制定提供了全方位的数据支持，其仿真模型模拟机制亦可供其他同类型工程参考。     

基于熵理论的混凝土坝变形安全监控SVM模型

为解决利用混凝土坝安全监测全序列数据建立的支持向量机(SVM)模型存在结构复杂、计算工作量大等问题,提出利用熵理论选择具有代表性样本代替全序列样本进行建模,即通过建立外部档案,根据外部档案更新算法选择具有代表性的样本,然后将外部档案的样本用作支持向量机的训练样本。将该方法用于某蓄水初期的混凝土坝变形模型的构建中,结果表明,该组合算法在保证模型精度的同时有效降低了模型的复杂程度,减少了模型的训练时间,且使模型的泛化能力得到一定的提升。     

施工过程仿真的网络进度计划优化分析

将网络进度计划和施工过程仿真结合,建立了施工过程仿真的网络进度计划优化耦合模型。通过施工过程仿真检验网络进度计划安排的合理性,在此基础上,进行方案调整,再将新的网络进度计划方案应用于施工过程仿真。通过建立这种反馈机制,实现了网络进度计划的实时控制与调整,并分析了施工机械的资源利用率。编程实现了信息交流的自动化。实例分析表明,该耦合模型对施工进度管理和决策有较好的指导作用。     

基于3D WebGIS的碾压混凝土运输浇筑过程的集成监控技术

为实现碾压混凝土运输与浇筑过程中多参数实时监控,提出碾压混凝土运输浇筑过程集成监控的解决方案,建立基于3D WebGIS的碾压混凝土坝料运输浇筑过程监控平台。通过围绕"信息感知-采集传输-实时监控-报警反馈"等关键环节,以现场物联网为基础,依托云服务器,在三维可视化施工大场景下集成碾压混凝土运输、浇筑、温度相关信息,使碾压混凝土从拌合楼出机口产出后全程受控。实例应用体现了碾压混凝土坝料运输浇筑过程监控平台的实用性、及时性及必要性,切实提高了现场碾压混凝土的施工管理水平。研究成果具有一定的推广应用价值。     

对水工碾压混凝土施工规范(2009版)修编的几点建议

《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2009)已发布10年,指导大量水电水利工程水工建筑物的碾压混凝土施工建设。近年来碾压混凝土坝筑坝技术研究应用了许多新技术、新材料、新工艺和新设备,实现突破性发展。《水工碾压混凝土施工规范》编写修订工作已启动,对《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T5112-2009)提出一些修编建议。     

碾压混凝土坝变形监控模型研究

根据碾压混凝土坝的层面特性,利用横观各向同性的水平向综合弹性模量和热膨胀系数分别近似描述了本体的弹性模量和热膨胀系数,通过有限元反演计算得到本体的水压和温度基本分量,并对监测资料回归计算分离出层面的水压和温度分量,从而将碾压混凝土坝变形模型中的本体和层面分量有效分离,为进一步分析层面对变形的影响提供新方法.     

高混凝土坝动力模型试验材料特性研究

针对模型试验材料的选取为结构动力模型试验中的关键,论述了高混凝土坝动力模型试验理想材料的特性,对仿真混凝土的各种不同配比进行了多组试验,并测试了仿真混凝土立方体抗压强度和单轴拉伸强度.试验结果表明,仿真混凝土材料密度高、强度低、性能稳定,与混凝土有较好的相似性,是一种较理想的高混凝土坝模型试验材料.