基于面板数据格式的特高拱坝变形性态分区方法

特高拱坝运行中受多因素协同作用,不同高程和区域的变形规律差异较大,坝体局部单测点的变形量并不能代表大坝整体的安全性发生变化。为此,综合考虑多测点、多测次监测量的内在关联性,构建了特高拱坝变形面板系列的表征方法;基于面板数据聚类理论,建立了大坝变形相似性指标及度量方法;利用熵权法构建大坝变形区域数的确定准则,提出了特高拱坝变形分区方法及实现步骤;通过利用特高拱坝两个维度的变形监测信息,将传统的"点"分析方法转变为区域分析方法。某特高抛物线双曲拱坝实例应用表明,该方法可根据39个变形监测点确定六大类测点,每类测点可以综合描述大坝对应区域的总体变形特征,再根据测点所在的位置将大坝分为六个变形区域,有效描述了特高拱坝的实际变形规律,可弥补传统分析方法上的一些不足,为特高拱坝变形分析提供了新方法。     

特高拱坝多测点时效变形的协整监控模型及其应用

实测变形资料作为特高拱坝服役性态最直观的表征,蕴藏着丰富的时空信息和演变规律。为研究特高拱坝时效变形的协整性,利用小波分解获得大坝位移的时效分量,考虑到特高拱坝的空间整体一致性差异,采用FCM聚类算法实现了时效变形的区域化,借助区域线性化思想,将整个特高拱坝时效变形的空间非线性协整关系转化为区域内近似线性的协整关系,建立了描述大坝不同部位时变协整发展规律的分区协整模型,通过协整残差实现了多测点时效变形的协整发展监控和预警。     

混凝土特高拱坝变形监测的智能优化支持向量机模型

拱坝变形监测模型是拱坝健康监测中最常用的方法。针对特高拱坝的变形监测问题，提出了一种混凝土特高拱坝的智能优化支持向量机变形监测模型。采用粒子群算法(PSO)优化支持向量机(SVM)的惩罚因子、核函数参数及容忍偏差，建立基于PSO-SVM的混凝土特高拱坝变形监测模型，分析了时效因子对模型性能的影响。工程实例表明，混凝土特高拱坝的PSO-SVM变形监测模型有着良好的预测精度及泛化能力，适用于特高拱坝的变形监测。     

周公宅水库拱坝变形回归分析

针对宁波市周公宅水库大坝垂线观测资料进行了计算分析,研究了拱坝变形的一般规律,并采用逐步回归方法分析了水位、温度及时效因子对拱坝变形的影响。从统计模型、工程概况、测点布置、回归成果分析几个方面介绍并分析了各因子影响大坝位移的程度,得出了大坝位移主要受温度影响的结论。     

基于Copula函数的混凝土特高拱坝变形风险量化模型

对混凝土坝运行状态的风险量化分析是大坝风险管理中的重要环节,通常使用单个变形监测点数据进行混凝土坝变形风险分析,但对于混凝土特高拱坝,同时还应考虑坝基和坝体的变形状态。因此,提出了一种基于变形监测数据和Copula函数计算混凝土特高拱坝变形风险率的方法。以四川锦屏一级混凝土特高拱坝为例,先通过构造反映变形监测量残差与风险率关系的风险概率函数,分别得到坝体和坝基变形监测量风险,再结合Copula函数考虑坝体变形和坝基变形风险的相关关系,得到锦屏一级混凝土特高拱坝的多变量变形风险率,取2014年7月2～26日变形风险进行分析,对比仅考虑坝体变形变量和同时考虑坝体、坝基变形变量的结果,多变量变形风险率考虑大坝两重要部位的风险,结果更加安全可靠。     

特高砂砾石面板坝流变效应及面板防裂措施

针对高面板坝后期变形导致的面板破坏问题,采用大型室内试验测定了大石峡筑坝料流变力学特性,重点研究了后期流变效应对坝体、防渗体应力变形的影响。评估了各期面板浇筑前坝体沉降速率,复核了面板浇筑前预沉降时间的合理性。研究结果表明,该坝各期面板浇筑前设置的预沉降期可将坝顶沉降率控制在5mm/月以内。大坝蓄水运行后面板应力,尤其是轴向应力,较初次蓄水增加明显,存在挤压破坏的风险。论证了在面板受压区设置柔性缝的面板应力改善措施,结果表明该工程措施对削减面板轴向压应力效果明显。总体上,250m级的特高砂砾石面板坝坝体和防渗体应力变形能满足安全控制要求,通过合理的工程措施可保证大坝施工与运行安全。     

基于粗糙集理论的多效应量融合评价模型及应用

针对目前大坝监测多效应量分析中指标筛选和权重确立方面存在的不足,将粗糙集理论引入高拱坝多效应量数据融合中,提出了基于粗糙集理论的多效应量的大坝安全监测评价模型并应用于某高拱坝中,分析结果与实际运行情况基本相吻合,从而证明了该方法的有效性,为大坝安全监测系统综合评价实践提供了可资借鉴的方法。     

谷幅收缩变形对拱坝应力状态影响分析

针对西南地区某特高拱坝蓄水后出现较为明显的谷幅收缩现象,在对大坝施工全过程进行跟踪仿真模拟的基础上,对比分析了考虑及不考虑谷幅收缩变形的影响。研究结果表明,仅考虑常规荷载条件下的大坝具有较大的安全裕度,库岸边坡出现60mm左右的谷幅收缩变形时,大坝安全风险仍然可控。若后期谷幅收缩变形进一步增大,则应尽量将上游水位维持在相对较高水平,尤其是低温季节,以确保大坝工程安全受控。     

谷幅收缩变形对拱坝应力状态影响分析

针对西南地区某特高拱坝蓄水后出现较为明显的谷幅收缩现象，在对大坝施工全过程进行跟踪仿真模拟的基础上，对比分析了考虑及不考虑谷幅收缩变形的影响。研究结果表明，仅考虑常规荷载条件下的大坝具有较大的安全裕度，库岸边坡出现60 mm左右的谷幅收缩变形时，大坝安全风险仍然可控。若后期谷幅收缩变形进一步增大，则应尽量将上游水位维持在相对较高水平，尤其是低温季节，以确保大坝工程安全受控。     

凤滩空腹重力拱坝坝顶切向位移变化规律分析

针对凤滩空腹重力拱坝坝顶切向位移变化规律与拱坝常规变形规律的不同，从物理、力学角度出发分析其可能的原因，构建了空间挠度模型，据此分析该坝的变形规律，评价大坝的工作性态。