具有鲁棒性的一种时变参数估计算法

时变参数的估计问题,对于动态系统的控制是十分重要的。针对一种基本模型,韩志刚给出了一种时变参数估计算法,该算法在一定条件下具有一些优良性质,但是没有考虑算法的鲁棒性。针对另一种基本模型Goodwin给出了一种带死区的投影算法,由于引入了死区而使该算法具有鲁棒性。本文基于Goodwin给出的带死区的投影算法,在韩志刚给出的动态系统时变参数估计算法中引入死区,得到了一组新的算法,该算法既能反映动态系统时变参数的时变特性,又具有一定的鲁棒性,并且在一定条件下具有快速跟踪性质。     

多层递阶模型在地下水位预测中的探讨

多层递阶预报的基本思想,是把具有时变参数的动态系统的状态预报,分离成对时变参数的预报和对系统状态的预报两部分。不再象通常的回归分析那样,参数一旦确定就为定值。它能通过参数的变化反映系统的动态特性。本文将其用于地下水位预测,结果表明,效果较好。     

具有鲁棒性的一种时变参数估计算法

时变参数的估计问题,对于动态系统的控制是十分重要的。针对一种基本模型,韩志刚给出了一种时变参数估计算法,该算法在一定条件下具有一些优良性质,但是没有考虑算法的鲁棒性。针对另一种基本模型Goodwin给出了一种带死区的投影算法,由于引入死区而使该算法具有鲁棒性。本文基于Goodwin给出的带死区的投影算法,在韩志刚给出的动态系统时变参数估计算法中引入死区,得到了一组新的算法, 法既能反映动态系统时变参数的时变特性,又具有一定的鲁棒性,并且在一定条件下具有快速跟踪性质。     

基于Daubechies小波的单自由度线性时变系统的参数识别

线性时变系统的模态参数方法虽然很多,但是在实际的工程应用中往往都有很大的局限性．研究和解决线性时变系统的参数识别问题对于工程系统的振动特性分析、故障疹断和预报、系统优化等都具有重要的意义．利用Daubehies尺度函数的局部化特性提取出动态系统中的瞬态变化量,从而实现线性时变系统的各个参数的识别．     

碾压混凝土重力坝的广义损伤可靠度及敏感性

为深化模糊随机损伤力学研究,基于自适应模糊随机损伤力学模型,对材料裂纹尖端广义损伤应力场进行分析,证实了数值模型的可靠性。以碾压混凝土重力坝为例,并考虑材料参数空间变异,就模糊随机损伤增益下的宏观场分布做敏感性研究,结果表明,碾压混凝土抗压强度极限值是影响大坝安全的主控指标。采用不同模糊分布对自适应损伤力学模型做激励分析,揭示了各分布对混凝土及岩石类材料广义损伤场演化的控制特征。     

具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝抗滑稳定的刚体平衡法

近来国内外在具有软弱夹层基岩上修建混凝土重力坝的数量日益增多。核算大坝的抗滑稳定安全度是重力坝设计中的首要问题。目前在设计中常用等稳定法(或称等安全系数法)、剩余推力法和被动抗力法校核具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝的抗滑稳定。本文根据大坝抗滑稳定超载模型试验,分析了具有软弱夹层基岩上混凝土重力坝滑动和失稳的机理,提出了建议的刚体平衡法。此法既留有余地又不过于保守,并且不仅可以计算设计条件下的抗滑稳定安全系数,而且可以计算出初始滑动时的超载系数和最终失稳时的超载系数,这是其他方法所不能达到的。     

基于率性损伤模型的混凝土重力坝地震响应分析

为研究混凝土材料动态力学特性与应变率的关系,引入损伤张量随应变率的变化建立了应变率相关的砼非线性损伤模型,并对一混凝土重力坝的地震响应进行了分析．结果表明,在地震过程中的混凝土应变率变化使得结构各处的强度和刚度提高的程度不同,对结构控制部位的响应和安全性评价有重要影响．     

变质量挠性体动力学普遍方程(二)

将固体燃料运载火箭视为时变边界的挠性体能更精确地刻划其动力学行为:燃料的喷射伴随着质量和边界的变化,而边界的时变特性决定了火箭的质心位置和转动惯量张量时变特性及轨道与姿态运动强耦合作用.将挠性体与其外部的质量交换当做作用于时变边界上的表面力,采用连续介质力学中的平衡理论和分析力学中的变分原理对时变边界挠性体的动力学行为进行研究,建立了这类挠性体的动力学方程.将时变边界刚体作为时变边界挠性体的特例,列出了它的动量平衡律和动量矩平衡律,并得出如下结论:一般情况下挠性体的时变边界是难以确定的,因此必须对挠性体的时变边界作出某些简化才能得到其动力学问题的解.     

变质量挠性动力学普遍方程（二）

将固体燃料运载火箭视为时变边界的挠性体更能精确地刻划其动力学行为：燃料的射伴随着质量和边界的变化,而边界的时变特性决定了火箭的质心位置和转动惯量张量时变特性及与姿态运动强耦合作用。将挠性体与其外部的质量交换当做作用于时变边界上的表面力,采用连续介质力学中的平衡理论和分析力学中的变分原理对时变边界挠性体的动力学行为进行研究,建立了这类挠性体的动力学方程。将时变边界刚体作为时变边界挠性体的特例,列出了它的动量平衡律和动量矩平衡律,并得出如下结论：一般情况下挠性体的时变边界是难以确定的,因此必须对挠性体的时变边界作出某些简化才能得到其动力学问题的解。     

随机时变结构动力可靠度分析的Markov模型

研究了时变结构的自振特性和动力反应 ,建立了随机时变结构的自振和动力反应方程。考虑荷载为 Markov随机过程模型 ,提出了基于该模型的随机时变结构动力可靠度分析方法。     

基于ANSYS的浆砌石溢流重力坝坝基面抗滑稳定安全分析

重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿坝基面抗滑稳定的安全度.以陀兴水库浆砌石溢流重力坝的抗滑稳定分析为例,应用ANSYS有限单元法对该重力坝建模、施加荷载及利用后处理功能计算坝基面的抗滑稳定安全系数,并通过传统的刚体极限平衡法对结果进行验算.结果表明,同工况条件下,两种方法计算的安全系数差别不大,结论可靠,该溢流重力坝满足抗滑稳定要求.     

基于相似理论的重力坝扬压力等效模拟方法研究

扬压力是影响重力坝坝基稳定的一个重要因素,为了研究在重力坝抗滑稳定模型试验中扬压力的试验模拟方法,应用了力学分析、理论推导和数值模拟3种方法.依据重力坝的受力特征,提出了用等效荷载模拟扬压力的试验方法及等效荷载的计算公式,并应用模型相似理论,推论了等效模型与实际模型之间存在的相似关系.在此基础上,通过对均质坝基上的重力坝进行数值计算,对比分析了等效模型与实际模型的结构特性,验证了扬压力等效模拟方法的等效性和合理性.研究结果表明,等效荷载模拟方法能较好地模拟扬压力的作用,可用于重力坝抗滑稳定模型试验中.     

库水-重力坝-无限地基系统地震响应分析

为了分析库水以及无限地基辐射阻尼对库水-重力坝-无限地基系统的地震响应影响,通过比例边界有限元法、有限元法以及无限单元法计算了库水-重力坝-无限地基系统的响应.基于SBFEM计算上游坝面库水压力,利用无限单元法分析无限地基辐射阻尼的影响,以Koyna重力坝为研究对象,给出了重力坝在不同地基弹性模量条件下地震位移时程以及应力的响应,随着地基弹性模量的增加,坝体响应增加.与无质量地基模型的计算结果进行对比,考虑无限地基辐射阻尼的计算结果较小.     

研究生论坛：含不同倾角结构面的重力坝坝基深层抗滑稳定研究

为了研究存在不同倾角结构面时的重力坝坝基深层抗滑稳定问题,本文基于超载理论的地质力学模型试验,对含双倾斜结构面的某水利枢纽中的C#坝段进行破坏试验,得到坝基的破坏机理以及超载安全系数K_p=3.0,再采用有限元,对天然坝基存在的不同倾角结构面进行多种组合计算分析,得到含单倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.6、双倾斜结构面坝基超载安全系数K_c=2.4。研究结果表明：对于含双倾斜结构面的重力坝坝基,模型试验与有限元计算所得的大坝破坏失稳过程相似,模型试验得到的超载安全系数略大于有限元计算所得超载安全系数;含不同倾角结构面重力坝坝基,其失稳滑动模式和破坏机理均不同。本研究采用两种不同的方法进行对比分析,相互验证,揭示了含不同倾角结构面的重力坝坝基深层滑动的破坏机理。     

确定重力坝坝踵切口应力强度因子的公式及其有限单元法

本文首先把大坝上游面与基础面组成的平面角看作为切口上受分布水荷载和均布水荷载作用的V型切口,从构造这种切口尖端附近的应力函数出发,推导出了切口尖端附近应力场和位移场的近似表达式;其次,通过实际算例论证了用有限单元法,采用常规单元计算V型切口应力强度因子的可行性;最后,计算了在水压超载和不同坝高情况下重力坝坝踵切口的应力强度因子k_1、k_2,同时还与采用文献[1]公式的计算结果进行了比较。计算分析表明:考虑坝踵切口水荷载和坝体体力时所得应力强度因子是合理的;对于纸坝,断裂破坏的可能性很小;对于高坝,断裂破坏的可能性较大,应该进行拉剪和压剪的断裂分析。     

Influence of construction interfaces on dynamic characteristics of roller compacted concrete dams

To study the influence of construction interfaces on dynamic characteristics of roller compacted concrete dams(RCCDs),mechanical properties of construction interfaces are firstly analyzed. Then, the viscous-spring artificial boundary(VSAB) is adopted to simulate the radiation damping of their infinite foundations, and based on the Marc software, a simplified seismic motion input method is presented by the equivalent nodal loads. Finally, based on the practical engineering of a RCC gravity dam, effects of radiation damping and construction interfaces on the dynamic characteristics of dams are investigated in detail. Analysis results show that dynamic response of the RCC gravity dam significantly reduces about 25% when the radiation damping of infinite foundation is considered. Hot interfaces and the normal cold interfaces have little influence on the dynamic response of the RCC gravity dam.However, nonlinear fracture along the cold interfaces at the dam heel will occur under the designed earthquake if the cold interfaces are combined poorly. Therefore, to avoid the fractures along the construction interfaces under the potential super earthquakes,combination quality of the RCC layers should be significantly ensured.     

光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验中的应用

在水工结构模型试验研究过程中,主要采用表面位移计、电阻应变片等仪器对坝体的位移和应变、坝基以及抗力体的位移进行测试,而传统的监测仪器难以准确测定模型的内部变形。以某重力坝段为基础,在坝体和坝基分别埋设光纤光栅传感器,对结构模型在超载过程中的内部位移进行监测,并采用位移计、电阻应变片对该物理模型进行了变形监测。通过光纤传感器和位移计对坝体和坝基位移的监测结果比较分析,表明两者在对应部位的监测结果较为一致,证明了光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验应用中的可行性,同时试验结果揭示了坝基超载安全系数约为6.0,以及在超载作用条件下的坝基破坏机理。     

基于裂缝扩展准则的混凝土重力坝裂缝扩展全过程数值分析

将裂缝扩展准则应用于混凝土重力坝裂缝扩展全过程分析,结合虚拟裂缝模型计算了经典混凝土重力坝模型的断裂特性,并与其他数值方法进行了对比。结果表明：利用该数值方法得到的混凝土重力坝模型的外荷载一裂缝口张开位移曲线及裂缝扩展路径与试验结果均吻合良好;当给定了混凝土材料的起裂断裂韧度、断裂能、抗拉强度等参数后,即可采用该数值方法对混凝土重力坝裂缝扩展全过程进行分析。     

复杂地基重力坝与胶凝砂砾石坝变形破坏对比分析

胶凝砂砾石坝（CSG坝）是一种新型坝,具有大坝整体应力水平低、施工快速以及节约工程投资等优点。本文采用地质力学模型试验法,对CSG坝与重力坝在复杂地基上的深层抗滑稳定问题以及破坏差异进行分析,CSG坝原型选取守口堡大坝,与武都重力坝19#坝段坝址区复杂地基相结合成一新坝段,从而模拟CSG坝在复杂地基下的运行情况,并通过模型加载试验得到坝体的变形特点及复杂地基中断层和层间错动带的破坏形态。通过CSG坝与武都重力坝19#坝段的模型试验数据以及两者破坏形态对比分析中可以得到：1）在相同的超载倍数下,重力坝坝体较CSG坝坝体变位较大;2）在最终破坏阶段,CSG坝与重力坝坝体均有轻微的扭转,其中重力坝坝体有轻微的顺时针转动,CSG坝坝体有轻微的逆时针转动;3）CSG坝与重力坝所在复杂地基的断层均发生了不同程度的滑移,其中断层10f2、f115发生了较大的相对变位;4）重力坝整体向下游变位较CSG坝明显,挤压破坏情况较为严重;5）模型试验中得到CSG坝安全度为6.4,重力坝安全度为3.0,运用刚体极限平衡分析得到CSG坝安全度为5.9,重力坝安全度为2.5。模型试验结果与理论分析结果得到相互验证,因此,从两者数据结果可得出CSG坝的极限承载能力较重力坝强,超载系数大,安全度较重力坝高,说明CSG坝是一种高安全性的坝型。     

复杂岩基上高拱坝坝基坝肩浅层卸荷影响与稳定性研究

采用3维地质力学模型综合法试验以及非线性有限元计算,对考虑浅层卸荷影响的小湾拱坝与地基整体稳定问题进行研究。试验中,用不同尺寸、不同力学参数的微小菱形块体对开挖出现的浅层松弛卸荷岩体进行重点模拟,同时还模拟了坝基坝肩主要的地质构造和加固方案,对主要的断层采用变温相似材料模拟,以便进行降强试验;有限元计算采用与模型试验一致的力学参数以及降强、超载步骤,对坝基浅层卸荷带用加密单元进行模拟。通过模型试验及计算分析得出,受坝基浅层卸荷的影响,在超载过程中坝踵和坝趾附近岩体首先出现开裂（对应模型试验）或产生塑性区（对应计算）,最终上游坝踵附近裂缝或塑性区贯通,说明坝基浅层卸荷对坝与地基稳定性有一定影响,为保证运行后工程安全,建议对中下部高程坝基采取固结灌浆等加固措施。