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CM-AFSA算法的碾压混凝土坝热学参数反分析

针对通过试验得到的碾压混凝土坝热学参数偏离实际的问题,引入人工鱼群算法并利用云模型理论对其进行优化,将改进得到的CM-AFSA算法用于碾压混凝土坝热学参数反演中。结合某碾压混凝土坝实测资料,将算法通过MATLAB软件编程,反演其热学参数,并利用反演出的热学参数进行温度场的正演算,将得到的温度计算值与实测资料中的真实值进行对比,结果表明,两者的拟合程度很高,说明CM-AFSA算法在碾压混凝土坝热学参数反演中具有较好的适应性。     

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。     

基于光纤传感技术的低热水泥混凝土温度监测及热学参数反演

利用分布式光纤传感技术对低热混凝土试验仓内部温度进行实时在线监测,据此建立混凝土浇筑仓三维有限元温度场仿真模型,对低热混凝土热学参数进行优化反演,并利用反演热学参数预测混凝土温度。结果表明,预测温度与光纤实测温度吻合较好,反演结果可信。     

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。     

通过监测资料反演严寒地区混凝土热学参数的方法

在新疆严寒地区,日气温变幅较大,寒潮频发,对混凝土采取保温措施后,进行混凝土热学参数的反演过程中,根据以往的经验公式及简化计算,计算结果与实际误差较大.通过建立混凝土温度场的数学反演模型,推求混凝土的热学参数(导温系数、等效表面放热系数),并结合工程实例给出了求解过程.     

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DTS测温的万家口子水电站高碾压混凝土拱坝温度场反演分析

笔者通过分析确定了混凝土温度场仿真分析中的4个热学反演参数,以混凝土温度仿真值和分布式光纤测温系统DTS(Distributed Temperature Sensoring)实测值的差值平方和作为准则函数,对云南省万家口子水电站高碾压混凝土拱坝(167.5 m)4号坝段的三维温度场进行反演分析。反演结果与光纤监测结果十分接近,证明了反演方法具有较高的可行性和可靠性。将光纤监测温度场作为初始条件,利用反演得到的热学参数进行了正向仿真预测分析,得到更为精确的温度场分布规律,从而解决了光纤监测温度场的孤岛和跳跃性问题,可为设计和现场施工中的温控措施调整提供指导。     

宝应泵站流道混凝土施工期温度场的反分析

在三维非稳定温度场有限元仿真计算程序的基础之上,根据宝应泵站施工现场的实测资料,运用遗传算法对泵站泵送混凝土的热学参数进行反演分析,得到表征材料热学特性参数;然后根据反演结果以及实际施工情况对全计算域进行反馈分析.结果表明,计算值和实测值比较接近,误差很小,很好地反映了施工期混凝土实际的温度变化过程,可指导实际施工.     

基于光纤测温的大体积混凝土热学参数反演分析

光纤测温是利用分布式光纤对混凝土内部温度进行全自动化监测的过程。为了确定大体积混凝土的热学参数,基于某在建大坝内部埋设的分布式光纤测温值,运用三维有限元仿真分析和反分析优化设计中的单纯形法,对已浇筑块混凝土热学参数进行反演分析,然后根据所获得的反演参数进行新浇筑仓温度预报。分析表明,基于反演热学参数的计算温度与实测温度吻合较好,反演所得参数可靠,对指导现场施工具有参考价值。     

小湾水电站双曲拱坝混凝土温控措施仿真计算研究

采用ANSYS维有限元温控计算程序,按照理论分析-数值仿真-经验判断的技术线路,结合小湾拱坝的实际体形和材料参数,用二维和三维的研究方法,对小湾拱坝典型拱冠坝段混凝土施工期温度场及温度应力进行全过程仿真分析计算,对影响混凝土温度应力的主要温控措施进行了敏感性分析,提出了符合小湾工程的温控防裂措施。     

变温场和恒温场条件下外掺MgO混凝土弹性模量和极限拉伸变形性能的对比研究

外掺MgO砼材料性能指标是坝体设计、应力计算、温控计算、原形观测资料分析时不可缺少的重要参数。以往采用的材料参数是取自恒温试验结果,而大坝是变温场,该文通过对变温场和恒温场条件下外掺MgO砼弹性模量和极限拉伸变形性能的对比试验研究,结合长沙拱坝对外掺MgO砼在变温场和恒温场条件下的弹性模量和极限拉伸变形性能进行了对比试验研究,其试验研究方案、试验方法和数据处理严格按照有关规程规定进行,试验结果准确、规律性好,建立了相应的试验曲线数学公式,理论值与实测值拟合较好,相对误差较小,能为坝体的仿真计算分析提供比较可靠的计算参数。对比分析变温场与恒温场试验研究结果可知,两者的试验参数相一致,即可用恒温场的试验结果来计算变温场的实际材料性能参数。因此,在坝体仿真计算中,外掺MgO砼的力学性能参数可选用恒温条件下的试验结果。最终得出反映客观情况的、可供大坝仿真计算应用的、真实可靠的材料性能参数,对发展MgO砼筑坝技术和加速我国水电工程建设具有十分重大的现实意义。     

泄洪洞混凝土衬砌温控方案研究

为寻求衬砌混凝土的有效温控防裂措施,结合某泄洪洞混凝土衬砌实际情况,在考虑了混凝土热力学参数随龄期变化、混凝土实际浇筑过程对温度应力影响的基础上,设计不同的温控方案,利用大型有限元软件对泄洪洞衬砌混凝土温度场、温度应力场进行了三维仿真计算.结果表明:衬砌混凝土浇筑完后第2天达到最高温度,第3天表面出现较大的拉应力,混凝...     

热参数对冻土温度场的影响及敏感性分析

为评估热参数取值对冻土温度场的影响,将导热系数、比热、潜热作为冻土温度场的影响因素进行试验设计。通过室内试验测定了饱和粉质粘土在不同负温下的导热系数、比热及潜热值,并基于Johansen法提出了考虑冻土未冻水含量的热参数修正算法,按照变参数和常参数形式代入数值分析软件ABAQUS,获取了不同的温度场计算值。将不同负温下的热参数和某负温阶段的平均热参数代入数值分析软件,分析热参数变化对冻土温度场的影响。依据冻结试验获取了冻结150 h的模型箱温度场实测值,并将计算值与实测值进行了比较。结果表明:不同的热参数对冻结初期影响较大,随着冻结的深入各计算值间的差值逐渐缩小。采用一定负温阶段的平均热参数作为恒定热参数进行数值计算,从微观上不能满足精度要求。潜热是影响冻结温度场计算精度的主要因素,考虑不同负温土体导热系数、比热、潜热的计算更接近于实测值。研究成果为寒区水利工程设计和施工提供参考。     

混凝土板温度场的解析计算方法

温度应力控制是大型混凝土板工程中极为重要的防裂措施,而温度场的分析计算则是温控防裂的首要工作。由于混凝土板易受外界气温、日照辐射和地基温度等边界条件影响,精确求解混凝土板温度场是很困难的。针对混凝土板温度场的计算问题,本文给出了两个温度场计算公式和一种计算水管冷却的新方法,这些公式可用来计算混凝土板的最高温度、水管冷却和保温效果等。通过解析计算和有限元计算结果对比显示,将这些公式用于计算实际混凝土板块时具有较高的精度。     

混凝土坝仿真计算的并层算法和分区异步长算法

施工过程的温度场变化对混凝土坝的应力状态有重要影响，但混凝土坝常分为几十甚至几百层施工，因龄期不同，各层具有不同的变化形特性，用有限元方法进行仿真计算十分困难。通过研究提出了一整套新的计算方法：（１）提出了仿真并层算法，使原来的几在层减少为一二十层，计算中充分考虑了分层施工的影响；（２）提出了并层坝块接缝单元，使各坝块可单独上升和并层，并不受基础计算网格的影响。（３）提出 弹性徐变应力场和温度场     

水电站厂房坝段温度场和热应力仿真研究

本文模拟了水电站厂房混凝土施工过程,即考虑混凝土热力学参数随龄期的变化,采用三维有限单元法进行了温度场和热应力仿真计算研究。结果表明:若对低温季节浇筑的部位,采取自然入仓浇筑方式,高温季节浇筑的部位,采取控制浇筑温度和采用天然河水冷却的措施,最高温度和最大热应力均可满足规范要求。研究成果可为有关厂房坝段的设计、施工和温度控制提供参考。