基于粒子群算法的大坝力学参数反演

粒子群算法是一种集群优化算法,结合通用的商业有限元软件MSC.Marc.利用其与FORTRAN语言的接口,编写了基于MSC.Marc的物理力学参数的粒子群算法反演程序.结合陈村大坝的实测资料,利用该方法反演了大坝坝体弹性模量.算例表明,采用粒子群算法和MSC.Marc反演大坝坝体的物理力学参数是可行的.     

碾压混凝土拱坝绝热温升参数反演分析

在拱坝的温度场仿真计算中,混凝土的绝热温升参数是一个重要因素.为了提升仿真计算的准确性,需要对混凝土绝热温升参数进行反演分析.依托三河口水利枢纽拦河坝,对混凝土的绝热温升参数进行反演分析.在试验取得绝热公式的基础上,将实测最高温度和计算最高温度进行对比分析,应用回归分析的最小二乘法将误差平方和最小的绝热温升作为反演参数...     

基于改进粒子群算法的岩土工程参数反演

把粒子群算法引入岩土工程参数反演领域,并对基本粒子群算法进行改进,改进的算法(CSV-PSO算法)在粒子飞速移动中动态地调整粒子运行的速度极限及惯性权重,压缩搜索空间,从而克服了基本粒子群算法搜索精度不高、易陷入局部最优的缺点。算例表明,与POS算法相比,CSV-PSO算法的结果精度提高约1倍,耗时缩短40％,说明CSV-PSO算法是一种新颖可行的参数反演方法。     

大体积混凝土绝热温升试验新方法

现有大体积混凝土绝热温升试验仪器只能进行28 d试验,由于掺用粉煤灰较多,实际上在28 d以后,混凝土温度还将继续上升,故有必要延长绝热温升测试时间。本文建议一种新的试验方法,试件表面包裹保温层,试验时间可延长至180 d。     

改进粒子群算法在大坝力学参数分区反演中的应用

为反演大坝的力学参数,需克服粒子群算法不能保证收敛到全局最优解的缺点,本文应用了一种新的粒子群算法:采用了拉伸目标函数法、Metropolis算法和自适应权重。同时将上述改进算法同量子粒子群算法和灾变粒子群算法进行了比较,将实际反演结果同超声波检测和常规基于混合模型的反演结果进行了比较,解释了常规反演结果偏小的原因。工程实例表明,改进算法具有计算量小、全局收敛性能高的特点,与灾变粒子群算法和量子粒子群算法性能相当。     

电阻率测深数据的粒子群算法反演

为较为精确地获得电阻率测深曲线反演的全局最优解,把具有群体智能的启发式全局搜索的粒子群算法应用于电阻率测深数据反演中,通过对多组测深曲线模型进行了试算,并对试算结果进行了分析,证明了粒子群算法在三层以下模型的反演中是可行和有效的,但对于多余三层的模型,反演结果精度不高,可结合其他算法进行综合反演。     

基于粒子群算法的地铁隧道支护荷载反演分析

针对地铁区间隧道支护结构在施工期的安全性问题,结合地下结构变形监测和位移反分析技术,对隧道支护结构荷载的反演问题进行了探讨。研究了适合地铁隧道支护荷载反演分析的基础信息和荷载函数形式,并将粒子群算法引入到支护荷载的位移反分析求解中。算例表明,采用粒子群算法结合有限元技术将有效提高支护荷载反演分析计算的效率,可为隧道结构的信息化设计和施工提供参考。     

基于量子行为粒子群优化算法的河道糙率反演

糙率是河道水动力模型的重要参数,在模型中敏感性高,但其在实际工作中难以准确测定。量子行为粒子群算法(QPSO)是粒子群算法的发展,相对于粒子群算法,在全局收敛和收敛率上有很大提高。将量子行为粒子群优化算法与一维河道水动力模型耦合,建立河道糙率反演模型,并在淮河干流蚌埠到花园咀河段进行了模拟,取得了较好的效果。与其他糙率反演算法相比,该算法具有理论简单、参数少、易于编程实现、通用性强等优点。     

乌东德拱坝低热水泥混凝土绝热温升反演及温控措施优化研究

乌东德拱坝全坝采用低热水泥混凝土施工。现场实测资料表明,低热水泥混凝土实际绝热温升与原科研阶段相比,发热速率及总发热量更小,最高温度控制难度相对更低,温控措施有条件放宽。为尽早掌握大坝低热水泥混凝土在现有施工配合比条件下温升变化规律,采用三维有限单元法实际模拟乌东德拱坝施工浇筑过程,进行施工期温度场仿真分析,并采取自适应遗传算法根据现场实际条件和监测数据反演真实的混凝土绝热温升参数,在此基础上对大坝混凝土温控措施进行了优化和调整。基于三维有限元温度场仿真计算结果表明,在采用优化调整过的温控措施以后,河床坝段最高温度可满足设计允许最高温度控制标准,抗裂安全系数达到2．2以上,研究成果为施工提供参考依据。     

混凝土绝热温升的数值模拟

通过修正硅酸盐水泥的水化动力学模型(Tomosawa模型,T模型),结合温度变化与水化热的关系,提出了混凝土绝热温升的增量公式,并应用该增量公式对3种不同初始温度下混凝土的绝热温升进行数值模拟。研究结果表明,混凝土的绝热温升呈现出早期温度迅速增大后期温度保持稳定的趋势,提高初始温度会缩短绝热温升达到稳定的时间,但不会影响绝热温升的总体变化趋势。增量公式的模拟计算结果与试验结果较为吻合,说明该增量公式能有效地模拟混凝土的绝热温升。     

基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演分析

针对传统的粒子群算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺陷,依据水库原型观测数据和有限元数值计算结果,基于以e为底的指数函数的惯性权重策略的改进粒子群算法,减少了求解计算时间,提高了结果准确度,构建了大坝渗透压力监测控制统计分析模型,并分别采用标准粒子群算法和改进的粒子群优化算法反算了混凝土坝体、坝基的渗透系数。与实测值的对比结果表明,基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演拟合效果良好,计算误差小、搜索效率快、辨识参数准确度高,具有较强的可操作性。     

基于水化度的泵送混凝土温升模型及参数反演

针对泵送大体积混凝土绝热温升高、早期水化速率快的特点,结合绝热温升试验,构建了基于水化度的水化温升速率模型(简称水化度模型),采用人工蜂群算法对水化度模型、双曲线模型、单指数模型和双指数模型参数进行反演对比分析,将水化度模型应用于5组绝热温升试验结果拟合中,使用4种温升模型对上海某泵闸工程混凝土试块温度场进行了反馈仿真...     

堆石混凝土绝热温升影响因素分析

为研究堆石混凝土绝热温升的影响因素,有效地降低堆石混凝土绝热温升.文章依据室内试验绝热温升经验公式,并结合在建项目堆石混凝土热力学参数,对堆石混凝土绝热温升进行研究,获得了影响堆石混凝土绝热温升的因素,对类似工程在实施时相应配合比及堆石料的选取具有借鉴意义.     

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。     

聚苯乙烯泡沫塑料板保温能力的试验与反演分析

采用施工现场混凝土立方体非绝热温升试验和反演分析相结合的方法，对聚苯乙烯泡沫塑料板外贴法的保温能力进行分析研究,试验结果表明，提出的试验方法是可行的，根据反演参数进行的仿真计算结果与实验数据的对比表明，反演结果是相对准确可靠的．     

基于敏感性分析与粒子群算法的拱坝原型动弹性模量反演方法

拱坝在长期服役过程中受材料老化、环境侵蚀等因素影响,其动弹性模量真实值与设计值存在一定差异,合理确定运行期高拱坝及其地基的原型动弹性模量参数对于监控拱坝的振动安全至关重要。由于模态参数更能从整体上反映结构的振动特性,基于拱坝原型振动模态参数反演拱坝及地基的动弹性模量在理论上更为精确,为此,本文提出了一种基于敏感性分析与粒子群算法的拱坝原型动弹性模量反演方法。首先,建立了反映拱坝及地基各分区动弹性模量与拱坝模态参数之间非线性映射关系的响应面数学模型,基于正交试验法分析了拱坝及地基的动弹性模量区域对拱坝模态参数的敏感性,并以此确定了待反演的动弹性模量区域。其次,提出了基于响应面数学模型计算模态参数和原型振动模态参数的拱坝及地基分区动弹性模量反演最优化数学模型,将动弹性模量参数反演问题转化为目标函数最优化求解问题。最后,采用自适应惯性权重的粒子群优化算法对目标函数进行寻优求解,反演出各分区实际动弹性模量。通过原型工程实例分析表明,该方法合理可行且具有很好的精度,为反演拱坝的动弹性模量提供了一条新思路。     

基于改进粒子群优化算法的施工期拱坝结构性态反演分析

针对施工期拱坝坝体变形的特点,建立了施工期拱坝坝体变形特殊安全监控模型,对坝体变形中的水压分量进行提取。采用改进的粒子群优化算法对拱坝反问题最优控制解模型进行优化计算,以此完成施工期拱坝结构性态的反演分析。以某拱坝为例,对该拱坝施工期的结构性态进行反演分析。结果表明,坝体变形反演的相对误差均在2%以内,由此验证了所提出方法的可行性。     

基于PSO的混凝土坝粘弹性力学参数反演

把坝和坝基视作一个系统。根据系统的实测位移反演系统材料的力学参数。用广义开尔文模型描述材料,用有限元软件MSC·Marc计算位移,按最小二乘进行优化,优化求解采用粒子群优化算法。编程进行了实例反演,所得结果的相对误差较小。粒子群优化算法较之遗传算法更大简便,可以较快地搜索到全局最优解。着重对粒子群优化算法作了介绍。     

混凝土绝热温升的新计算模型与反分析

针对目前常用的绝热温升表达式只考虑了混凝土龄期影响而使计算的温度场不能完全反映实际情况的问题,提出了不但可以考虑混凝土龄期的影响,还可以考虑混凝土温度的影响和水泥水化反应完成程度的影响且计算也较方便的混凝土绝热温升新的计算模型,并给出了如何根据实验资料决定计算参数的方法,以及根据工程实测温度进行反分析以求出计算参数的方法。实际算例表明,该计算模型具有相当好的计算精度。