碾压混凝土坝热学参数反演

在碾压混凝土重力坝温度场计算中,混凝土热力学参数对计算结果的准确性影响较大。针对碾压混凝土坝热学参数难以直接量测等问题,将灰狼优化算法引入到碾压混凝土坝热学参数的反演中。结合某碾压混凝土重力坝具体算例,介绍灰狼算法的具体实施步骤。结果表明,灰狼优化算法收敛效率很高,只需要较少的迭代步数便可以取得最优解,克服了传统试验方法试验工作量大且精度不高的问题。基于灰狼算法的碾压混凝土坝热学参数反演模型准确易行,可为其余碾压混凝土重力坝工程确定混凝土热学参数提供借鉴,提升混凝土温度场计算精度,从而制定更有效的温控防裂措施。     

基于并行粒子群算法的混凝土坝热学参数反分析

针对室内试验所得混凝土大坝热学参数的随机性以及传统反分析优化算法易陷入早熟,效率低和计算量巨大等缺点,提出基于并行粒子群算法的反分析方法。本文利用实际所测温度对热学参数进行反分析,根据反分析后的热学参数利用有限元进行温度场正分析,分析比较预测参数与试验参数所得非稳定温度场。结果表明:计算结果和实测结果较为接近,该方法具有较好的稳定性和收敛性,反演结果可满足工程要求。该方法可为混凝土坝热学参数反分析提供理论探讨意义并具有工程实际应用价值。     

基于混沌遗传算法的碾压混凝土坝力学参数反分析

坝体物理力学参数是衡量坝体质量的一项重要指标,如何获取碾压混凝土坝当前实际的物理力学参数是分析和评价大坝安全性态的前提和关键。根据碾压混凝土坝施工过程、压实机理和层面特性等,将碾压混凝土坝力学参数识别反问题作为优化问题处理,系统地研究并建立了碾压混凝土坝变形力学参数反分析理论和方法。为克服传统遗传算法的早熟缺点,在处理优化问题时引入混沌遗传算法,并应用混沌遗传算法对某碾压混凝土坝的横观各向同性变形参数和渐变参数进行了反演。最后将横观各向同性模型与参数渐变模型计算值和实测值进行对比分析,验证了反分析理论和方法的正确性,同时也说明了参数渐变模型的合理性和正确性。     

反分析混凝土温度热学参数的遗传算法

要精确仿真计算混凝土结构的温度场和应力场,必须首先确定混凝土热学参数。室内试验测得的热学参数不能准确反映工程的实际情况,给计算带来误差,且试验代价较大。因此,探索一种既实用又准确的分析方法具有重要意义。文章基于达尔文生物进化论的遗传算法对混凝土温度特性参数进行反演分析。该法借助于数学优化理论和数值计算确定混凝土多个热学参数,具有简单通用、适应性强等优点。     

基于快速模拟退火算法的混凝土热学参数反演分析

就混凝土温控防裂的复杂问题,需要进行参数反演识别,进而开展施工反馈研究,调整温控防裂方法,指导工程混凝土的现场施工。混凝土热学参数反演问题可作为一个优化问题,经比较模拟退火优化算法能够在混凝土热学参数识别的反演计算中得到相对快速的收敛解。针对此开发了计算程序并在一实际水闸工程的施工中进行了成果的应用,使16孔的水闸工程在严寒季节中顺利建成,且没有出现裂缝。     

基于响应面优化的堆石混凝土热学参数反分析

堆石混凝土技术在高坝中推广应用,必须精确掌握其热学性能,鉴于堆石混凝土材料特性,无法通过常规混凝土试验确定热学参数值。基于实际工程现场温度观测数据,结合响应面法反分析其热学参数,热学参数组使用中心组合设计法设计试验,运用响应面法得出热学参数与温度响应值的数值模型;依据响应模型计算值与工程实际监测值之间的差值平方和最小建立反分析目标函数,寻找最佳热学参数组合值。计算结果表明:反分析得出热学参数可靠性较好,验证了基于响应面法热学参数反分析的可行性。     

碾压混凝土坝弹性力学参数渐变规律分析

受振动碾压和龄期的影响,碾压混凝土坝力学参数具有空间和时间的渐变特性。这些渐变特性导致碾压混凝土坝力学参数的复杂变化,是各碾压层本体和层面的力学参数以及层面厚度难以准确确定的主要原因。本文首先针对碾压混凝土坝各相邻碾压层弹性模量和徐变度差别较小的特点,研究了碾压混凝土坝并层龄期的确定方法;然后考虑碾压混凝土的空间渐变特性,结合复合材料力学串并联模型,建立了典型碾压层弹性计算参数分析模型;进一步利用并层算法,构建了并层体的弹性计算参数分析模型;最后,在碾压混凝土坝并层等效弹性力学参数反分析的基础上,利用粒子群算法,求解出了碾压混凝土坝弹性渐变参数。工程实例表明,本文提出的方法是可行有效的。     

基于可变容差法碾压混凝土坝温度场反分析研究

大体积混凝土温度计算模型和热学参数的准确性直接影响温度场仿真计算的成败,而精确地进行温度计算所需的一些材料参数往往不易直接测得,需要根据一些易测得的量进行反求。基于三维瞬态温度场有限元求解理论与反问题理论,建立了混凝土三维瞬态温度场反问题求解数值模型。运用可变容差法寻求非线性反演问题全局最优解,只需要若干点的温度实测值便可实现混凝土多个热学参数如绝热温升、导温系数及表面放热系数等的同时反演,算例对该反演方法的反演精度及数值稳定性给出了满意的证明。     

混凝土热学参数反问题求解的遗传算法

就确定混凝土热学特性诸个参数的问题,特别是就至今仍然没有专用设备仪器试验确定混凝土表面在不同物盖条件下的热交换系数问题,采用基于简单的常温条件下的混凝土立方体非绝热温升试验,并联用非稳定温度场求解的有限单元法仿真计算技术和反问题优化求解的遗传算法,以辨别和确定包括热交换系数、绝热温升和绝热温升规律系数在内的所有混凝土热学特性参数.遗传算法的原理是来源于达尔文的生物进化论.算例表明,该法具有简单通用、参数辨识能力强、适应性好和迭代收敛较快等特点,具有较高的工程应用推广价值.     

碾压混凝土坝与常态混凝土坝的变位分析

碾压混凝土筑坝是一门新技术，碾压混凝土坝和常态混凝土坝的受力特性是否存很大差异，本文对二者变形进行了对比分析。     

碾压混凝土坝与常态混凝土坝的变位分析

碾压混凝土筑坝是一门新技术，碾压混凝土坝和常态混凝土坝的受力特性是否存在很大差异，本文对二者变形进行了对比分析     

碾压混凝土的热学特性研究

碾压混凝土坝已在世界各地蓬勃兴起,我国将陆续兴建一系列的碾压混凝土坝,然而对于它的材料——碾压混凝土的组成和性能,人们却知之不多。为此,本刊将开辟专栏介绍,以飨读者。     

碾压混凝土坝等效黏弹性参数反演

根据碾压混凝土坝的成层结构特性,将层面影响概化到整个坝体中,将碾压混凝土坝视为横观各向同性体,建立了碾压混凝土坝等效黏弹性模型。根据位移实测资料,采用偏最小二乘法建立位移统计模型,分离水压分量和时效分量,建立反演碾压混凝土坝双向异性黏弹性参数的目标函数,并利用混沌遗传算法对黏弹性参数进行反演。工程实例中,将反演得到的黏弹性参数作为已知值,计算测点在相应时间段变形的水压和时效分量之和,并与分离出的实测值进行对比,结果表明:计算值与实测值比较接近,说明反演方法是正确、可行的。     

基于不等比例降强度参数的龙滩碾压混凝土坝稳定分析

采用考虑坝体坝基渗流、大坝分期加高、温度效应和应变软化等因素的弹塑性有限元和不等比例降材料强度参数的方法，分析了龙潍碾压混凝土重力坝前、后期挡水段和溢流段的渐进破坏过程、破坏机理和极限承载能力。计算结果表明，龙滩大坝是安全稳定的。     

碾压混凝土坝裂缝实例分析

碾压混凝土坝是近十几年发展起来的一门新技术，有些技术问题正处于研究和实践阶段，尤其在温度控制和裂缝方面做了大量的分析和研究工作，普遍看法是碾压混凝土坝减少了裂缝并简化了温度控制，但有的认为碾压混凝土抗裂能力与常态混凝土相近，同样存在温度控制和裂缝问题。本文对正在施工的观音阁碾压混凝土坝裂缝进行了分析，并参考国外工程裂缝情况，分析结果说明了碾压混凝土坝裂缝比常态混凝土坝少得很多。在变形性能上有较大差别，碾压混凝土在荷载作用下出现较大的塑性变形。因此产生温度应力较小，这就是碾压混凝土裂缝少的主要原因。     

碾压混凝土坝综述

用碾压混凝土修建重力坝的发展过程,应追溯到一些早期修建的工程,从石门(Shihmen)和塔贝拉(Tarbela)坝到柳溪(Willow Creek)坝和日本的碾压混凝土坝。建议碾压混凝土用缩写词“roll-crete”化表土工工程师的设计方式,“RCC”代表混凝土工程师的设计方式,“RCD”代表日本的设计方式。本文论述了抗倾覆稳定、抗滑稳定和温度裂缝等碾压混凝土坝的设计问题。建议在碾压混凝土坝上游面设置有止水伸缩缝的钢筋混凝土不透水薄板。另在距上游约1/4底宽处设置一道排水孔幕。文中并对试验方法提出了建议。     

碾压混凝土坝信息

据统计资料，截止１９９８年底，２８个国家已建和在建的ＲＣＣ坝超过１５ｍ的共２０９座，其中以中国（４０座），日本（３６座）为最多，美国（２９座）次之，欧洲以西班牙（２１座）为最多。ＲＣＣ坝超过１００ｍ的有１９座，其中日本１１座，中国８座。全世界ＲＣＣ重力拱坝共５座，其中中国２座，南非３座。全世界ＲＣＣ拱坝共４座全部在中国。在碾压混凝土拱坝技术中，我国有创新。本世纪我国将开始兴建龙滩特高碾压混凝土重力坝，坝高２１６５ｍ（一期工程１９２ｍ）中国ＲＣＣ特点是：高掺优质粉煤灰，通常为二级配混凝土；薄层（…     

基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

碾压混凝土坝的温度控制

从碾压混凝土的材料特性、施工特点、温度场温度应力的变化特点入手,结合几个工程总结了碾压混凝土重力坝、拱坝的分缝方式,降低浇筑温度、水管冷却、表面保温、施斜层碾压等温控措施,采用微膨胀混凝土、提高材料抗裂性能等改善材料性能措施及碾压混凝土温度场、应力场仿真分析的要求和应注意的问题。