碾压混凝土坝服役性能安全监控理论研究进展

碾压混凝土坝逐层振捣碾压形成的诸多施工层面是坝体的薄弱环节,注定其结构特性较常态混凝土坝更为复杂,依托大坝原型观测资料分析大坝结构运行性态是保障碾压混凝土坝安全运行与服役寿命的重要技术手段.文中在概括碾压混凝土坝结构宏细观力学行为、多场耦合数值仿真分析与变形监控模型等方面所开展科研工作的基础上,论述了碾压混凝土坝工作性态安全监控理论和方法的现有研究成果,并结合碾压混凝土坝服役性态探讨了当前研究的不足与亟待发展和完善的研究领域,以期进一步完善碾压混凝土坝安全监控理论体系,为碾压混凝土坝安全运行与健康服役提供理论依据与技术支持.     

运行中混凝土坝安全监控指标研究

本文对混凝土坝安全监控指标的有关问题,作了多方位的分析探讨.文中提出,监控指标可分为警戒值和危险值两类,前者是判断观测值正常与否的界限,后者是判断观测值所反映的结构性态安全与否的界限.警戒值以监测量数学模型为基础,危险值则以坝的稳定、强度安全作前提.监控指标宜表示为一个与坝的运行条件、龄期以至测点位置有关的数学式,并宜有一个置信区.文中还提出了监控指标拟订的思路和一些具体方法.     

大坝服役性态预警指标拟定的POT模型

借助预警指标实时辨识大坝服役性态是大坝安全监控的重要手段。传统多依据大坝服役性态效应量测值序列的年极值为分析子样来估计预警指标。本文基于极值理论中的POT(Peaks over Threshold)模型，通过门限值的设定，以超限数据序列作为建模分析的对象，利用广义帕累托分布拟合超限数据子样，结合大坝的失事概率实现预警指标的估计。该方法不研究效应量测值序列的整体分布情况，只关注序列的超限值分布情况；充分考虑了所有较大测值出现的可能，更好地体现了数据样本的分布特征，因此得到的预警指标能更客观地反映工程实际。     

混凝土坝安全监测系统评价指标

确定合理的评价指标是进行混凝土坝安全监测系统综合评价的基础.文中阐述了综合评价的主要内容及思路,将数理统计原理及多元逐步回归模型应用到部分监测项目的指标制定中;结合某混凝土坝安全监测系统综合评价实例,给出了垂线、引张线、视准线等监测设施的设计精度评价指标及监测数据的长期准确性评价指标.     

碾压混凝土坝安全监控理论和方法

论文是利用原位监测资料对碾压混凝土坝的性态进行全面分析和反分析方面当前进展的综述，指出了一些急待解决的热点问题，并介绍了最近提出的一些新的分析理论和方法。     

混凝土坝变形安全监控时变模型

针对混凝土坝变形的时变特性,构建了考虑时变作用的坝体水压分量,采用积分回归法建立了温度分量.在此基础上,构建了混凝土坝变形安全监控时变模型,并编制了相应的计算程序.算例表明,该模型对坝体水平位移的拟合精度好于常规模型.     

碾压混凝土坝变形一级监控指标的拟定方法

针对碾压混凝土坝薄层碾压的结构特点，引入渗流场与应力场耦合的数学模型分析坝体在水荷载、温度荷载等作用下引起的弹性位移分量，采用粘弹性有限元计算坝体在水荷栽等作用下引起的时效位移分量，讨论碾压混凝土坝变形一级监控指标的拟定方法，并应用于实际工程。     

混凝土坝工程长效服役与风险评定研究述评

我国混凝土坝工程无论数量、高度、规模均居世界前列,大坝长效服役的健康状况不仅关系到整个工程的安危,而且对经济建设、社会安定与生态安全等具有重大影响。在对我国混凝土坝工程建设与安全现状进行阐述的基础上,从混凝土坝材料性能演化、隐患病害监测与检测、施工质量控制、安全风险管理与评定等方面,论述了混凝土坝长效服役与风险评定理论、方法及其技术的研究现状。认为今后应加强多破坏因素耦合作用下混凝土坝材料性能演化规律、大坝隐患病害与施工质量的全方位智能化监控、水库大坝风险标准与实用化评估、溃坝概率计算和后果评价等方面的深入研究,以建立和完善混凝土坝长效服役保障与提升的理论和方法体系。     

依据混凝土坝监测数据评判坝的运行性态概述

扼要介绍了混凝土坝监测量的测值特性、分析方法,大坝性态判断准则,并提出大坝正常运行的要求等内容.     

混凝土坝运行初期安全监控指标拟定方法研究

针对混凝土坝在运行初期安全监测数据有限、常规大坝安全监控指标拟定方法误差较大的问题,提出基于自助法(Bootstrap)及核密度估计(KDE)理论的大坝安全监控指标拟定方法。通过再抽样构造安全监测数据的自助样本,对扩充后的样本采用核密度估计方法确定监测数据的概率密度函数,在此基础上拟定混凝土坝运行初期安全监控指标。结合仿真算例与某混凝土坝的实测数据,并与置信区间法结果对比分析,结果显示新方法误判率低,表明该方法所拟定的安全监控指标可以作为混凝土坝运行初期识别险情的标准,具有有效性和可行性。     

混凝土坝的数字监控

文中提出一个新的理念:混凝土坝的数字监控.目前大坝监控依靠仪器,仪器观测资料对于监控大坝工作状态是重要的,但它们不能给出大坝的应力场和安全系数,因此,笔者建议在仪器监控之外,增加数字监控,利用全坝全过程仿真分析,在施工期即可给出当时温度场和应力场,并可预报运行期的温度场、应力场及安全系数,如发现问题可及时采取对策;在运行期可以充分反映施工中各项因素的影响,对大坝作出比较符合实际的安全评估.通过反分析,仪器观测资料在数字监控中也得到利用.在数字监控的基础上,适当扩充,可以建立数字大坝,有利于大坝的管理.在目前条件下,利用一台微机每周上机一次,即可完成全部计算,运用方便,所费不多,收效显著.     

混凝土坝抗震安全评价指标和方法研究

以提出混凝土坝整体抗震性能评价指标体系和方法框架为目标,分析研究了美国水工建筑物设计规范(EREM)基于性能目标的抗震评价方法、评价标准、定量化性能指标,同时对国内外相关成果进行了对比分析。针对高混凝土坝的最大设计地震(MDE)的设防水准以及最大可信地震(MCE)的安全目标,为了更好地评价地震动作用下结构性态,应注重定量化评估坝体—地基—库水的整体效应,以及应力和变形响应的累积效应,结合现有的高混凝土坝的抗震评估,进行线弹性评价和非线性响应分析。线弹性评价预测应引入USACE评价程序和判别准则中的结构需求能力比、超线弹性累计时间和性能曲线等定量化指标,再结合现行规范从坝体关键部位、横缝等方面进行非线性响应分析修正分步实施,建立混凝土高坝抗震性能定量化评价框架。研究成果为混凝土坝抗震性能评价提供参考。     

混凝土重力坝裂缝观测的光纤传感网络

首次提出了混凝土裂缝监测的基于光时域反射技术的全分布式光纤传感网络，混凝土模型试验表明它以高分辨率(0.01mm)感知缝宽，且能定位，能实施大范围、连续、立体检测，对混凝土坝裂缝监测特别有用。对三峡重力坝建议了典型布置方案。     

混凝土坝变形监测情况调查

针对2009年度开展定期检查的混凝土坝,对其变形监测使用的监测方法进行统计,对监测方法的使用情况、观测精度进行分析,并从监测项目完备性、测点布置合理性、观测测值可靠性、观测方法合适性、计算方法正确性、观测仪器合格性和观测频次达标性7个方面分析了各混凝土坝变形监测系统存在的主要问题.     

基于最大熵和云模型的RCC坝变形监控指标拟定

变形监控指标是评估和监测大坝安全的重要指标。以高寒地区某碾压混凝土重力坝的挡水坝段为例,首先引入改进的快速Myriad滤波法对大坝变形监测数据进行预处理,然后采用最大熵法和云模型法拟定大坝运行期变形监控指标,最后探讨了异常概率与云模型弱外围元素对定性概念贡献率之间的联系。实例分析表明,虽然云模型法按3E_n原则拟定的变形监控指标与最大熵法按照异常概率为1%与5%拟定的变形监控指标存在一定差异,但在监测时段内大坝实测变形最大值均小于两种方法拟定的变形监控指标,由于两者均通过数字特征值进行计算,包含的主观成分少,拟定的变形监控指标更可信;采用云模型中的弱外围元素拟定的变形监控指标与异常概率2.15%时的变形监控指标较接近,云模型弱外围元素对定性概念贡献率的计算可以为变形监控指标拟定的异常概率确定提供参考。     

碾压混凝土大坝内部观测设计综述

主要阐述了国内碾压混凝土大坝内部观测设计的现状,也介绍了部分国外的情况,观测项目主要包括应力应变、渗透压力、温度、裂缝等。通过对比分析,给出了国内外内部仪器布置的异同点,最后也提出了作者的几点想法。     

混凝土坝安全监测指标进展

安全监测指标是判别大坝安全性态的关键指标.阐述了拟定安全监测指标的重要意义,总结了混凝土坝监测指标研究现状,论述了安全监测指标的定义和常用的监测指标及其拟定方法,指出了当前研究中存在的一些问题,为混凝土坝安全监测指标的进一步研究打下基础.     

山美水库大坝安全监控系统

通过对山美水库大坝设计、施工、运行及监测资料分析,确定了水库大坝安全监测方案,建立了山美水库大坝安全判别体系及监控指标;在此基础上,采用先进的电子技术、网络通信技术、计算机技术和数据管理技术,开发山美水库大坝安全监控系统。系统可实时综合分析大坝安全运行性态,评定大坝安全类别,对大坝安全隐患自动进行预警。