混凝土坝安全监控的确定性模型及混合模型

本文重点论述混凝土坝的位移确定性模型和混合模型建立的基本原理、方法和公式。特别对水压分量和温度分量的处理作了详细介绍。Talvacchia拱坝和佛子岭连拱坝13~#支墩的位移确定性模型成果表明:与实测值的拟合精度要比统计模型高,后验预报可靠。     

碾压混凝土坝空间渗流安全监控模型研究

坝体、坝基中的渗流观测点所观测的仅仅是该测点及其附近部位的渗流状况,并不能很好地反映作为空间场形式存在的大坝整体渗流,因此,以渗流水头监测量为研究对象,分别考虑本体和层面水压分量的影响,建立能综合反映大坝渗流空间特性的碾压混凝土坝空间渗流安全监控模型.通过实例证明,该模型具有较高的精度,对碾压混凝土坝渗流监控和预警都有重要的意义.     

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。     

基于OPLS方法的混凝土坝小样本安全监控模型研究

在已建立的混凝土坝小样本安全监控模型基础上,采用正交偏最小二乘回归分析方法对自变量共线性问题进行研究:通过正交信号修正,去除水压、温度和时效等因素中与监测效应量正交的信息,以增强混凝土坝小样本安全监控模型的分析和解释能力。工程实例分析表明,相比于普通的偏最小二乘监控模型,所建模型在拟合和预测监测效应量变化规律和趋势、以及模型的总体解释能力等方面均有所改善,证实了正交偏最小二乘回归分析方法在混凝土坝小样本安全监控模型应用上的合理性,从而为完善混凝土坝安全监控模型理论提供参考。     

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.     

混凝土坝变形观测资料分析理论研究

本文在全面介绍水工建筑物原型观测资料分析常用的统计学方法的基本原理的基础上,着重分析了混凝土坝变形统计回归模型和混合型模型的基本原理和建模方法,特别是变形统计回归模型中水压、温度、时效因子函数的基本理论和公式以及混合模型中水压分量确定性模型的建模原理和方法,为混凝土大坝的统计回归模型和混合模型的构建提供理论基础。     

南一水库混凝土坝安全监控技术研究与应用

该文介绍了南一水库高混凝土坝安全监测方案研究与监控预警技术,重点探讨了GPS监测系统与全站仪监测系统融合与应用方案和GPS在混凝土坝变形监测中应用的运行模式,阐述了南一水库混凝土坝安全监测信息采集、管理与在线分析预警系统的总体结构与功能。系统投入运行2年多以来,性能稳定,监测成果分析为南一水库大坝安全运行管理及洪水资源利用等提供了重要技术支撑,取得了显著的经济效益和社会效益。     

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.     

混凝土坝变形组合预报模型的蛙跳建模方法

混凝土坝变形的影响因素多而复杂,监测数据包含大量的不确定性信息,因此依据多种建模方法建立的各单一模型的预报效果各不相同.组合模型能够弥补单一模型的局限性,如何在建模过程中使权重系数实时反映单一模型对监测信息的变化,是组合模型建模的关键.从优化极值角度考虑各单一模型中未知量与权重系数之间的相互性,利用蛙跳算法(SFLA)的分布式全局优化性能同步确定其值,提出相应的蛙跳优化建模方法.混凝土坝变形长期监测资料的应用表明,该方法具有良好的预报效果,简化了组合模型的确定过程,提高了模型的预报能力,为混凝土坝变形预报分析提供了新的计算方法.     

混凝土坝时效变形特性研究

分析了目前混凝土坝变形监测模型中时效因子的特点,提出了采用“预建模”方式优化时效预置因子集的方法,通过对某混凝土坝水平位移实际建模结果的对比分析,得出了混凝土坝时效变形的一些特性。研究表明：当时效因子预置不当时,可能导致模型分离出的时效变形背离其基本物理意义;当变形建模结果中回归常数绝对值很大时,时效变形将会出现畸形;通过对混凝土坝时效变形特性进行分类,可以建立大坝结构实测性态评价的定性准则,制定大坝安全监控的定性监控指标。     

混凝土重力坝变形博弈监控模型研究

传统的重力坝安全监控模型考虑了水压、温度及时效等外荷载的作用,尚不能反映出大坝材料与结构特性的影响。基于博弈思想,提出大坝变形的博弈参与者,研究分析了大坝变形与大坝材料、大坝结构特性等抗因素的关系,构建了大坝安全监控博弈模型的具体表达式。工程实例分析表明,本文所提出的博弈模型能够更好地模拟大坝的变形过程。     

混凝土大坝变形监控指标拟定的混合法

针对混凝土坝变形监控指标拟定涉及的材料参数众多且不容易准确获取的问题,考虑到水压分量数值计算涉及的参数相对较少且计算结果相对可靠,采用数值计算-变形统计模型的混合法拟定混凝土坝变形监控指标,即水压分量采用不利水位工况下数值计算值,其它分量则采用不利工况下变形统计模型的分离值或反映非线性效应的分量值,结合某常态混凝土高拱坝,提出了基于混合法拟定混凝土坝变形一级、二级监控指标。分析表明,基于混合法拟定的变形一级监控指标与典型小概率法拟定的监控指标接近但略大,这表明该拱坝目前处于黏弹性工作性态,但混合法拟定的变形一级监控指标考虑的因素更全面,而且材料性能分项系数的引入明确了强度参数的合理取值。     

基于PCA的高混凝土坝变形空间融合监控模型

针对单测点监控模型无法反映大坝整体变形性态的问题,提出了基于主成分分析(PCA)的高混凝土坝变形空间融合监控模型。以混凝土坝空间变形场多测点监测数据为基础,利用PCA提取能反映大坝整体变形性态的综合效应量,基于有限元对其建立混合模型,并以模型预测值与实测值之间的2倍标准差作为控制域进行大坝空间变形性态的融合诊断。应用此模型对某高拱坝进行建模分析,结果表明,所提取的第一综合效应量即可解释原29个坝体正垂线测点所共同表征的大坝变形性态,对其建立的混合模型中水压分量的调整系数为0.85,分离出来的时效变形分量尚未收敛,说明坝体目前仍有向下游侧的整体趋势性变形,与该高拱坝处于蓄水运行初期的状况相符。基于PCA的空间融合监控模型,可有效减少变形监控模型的数量,从而快速诊断高混凝土坝的整体变形性态。     

考虑区间影响因素的混凝土坝变形 监控指标研究

区间不确定性因素可能对监控模型和监控指标产生一定的影响。本文将传统的大坝安全监控 模型与区间分析方法相结合,建立了可适用于区间分析的大坝监控模型,运用该模型计算了大坝区间 变形监控指标,并讨论了考虑区间因素条件下大坝变形监控指标的最终确定方法。实例分析表明,该 监控模型客观上更能反映大坝的实际运行性态,计算得到的监控指标更符合实际情况。     

混凝土重力坝安全监测的位移混合模型

根据数理统计分析方法建立混凝土坝位移混合监控模型,对模型中的温度因子和时效因子进行扩充。结合东北地区某混凝土重力坝原型观测资料,详细介绍了建立混合监控模型的基本过程,计算结果表明混合监控模型的拟合精度较高,可以在大坝安全监测中发挥重要作用。     

基于M-ELM的大坝变形安全监控模型

针对大坝变形监测数据存在的非线性强、异常值诊断和剔除工作复杂及传统监控模型抗粗差能力差等问题,结合稳健估计理论抗粗差性强和极限学习机在处理非线性问题方面的优势,建立了基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型。试验确定网络隐含层层数,构建4次方损失函数,采用加权最小二乘法计算输出权值,实现原始监测数据的拟合和预测。以某工程大坝变形监测数据为例进行建模分析,结果表明:以反映模型预测精度的均方误差和平均绝对百分误差及反映模型鲁棒性的中位数绝对偏差作为评价指标,基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型的各项指标明显优于对比模型。     

灰色模型在大坝变形监测与预报中的应用

建立有效实用的大坝变形监测模型,对于大坝运行意义重大。目前国内外常用统计模型和确定性模型来预报大坝变形,但精度普遍不高。作者提出一种基于不确定性模型的非等间隔灰色模型对大坝变形进行监测预报。预报过程建立在数学基础上,而且预报结果的精度能够满足工程需要。     

混凝土坝服役性态监测效应量安全监控指标拟定方法

表征混凝土坝服役性态变化的监测效应量,其变化客观反映了大坝的工作性态变化,为确保大坝的安全运行,需对相应的监测效应量拟定安全监控指标,传统的方法在假定一定失效概率的前提下拟定监控指标,人为因素影响较大。经对传统方法不足的分析,基于典型小概率方法和层次分析法的思想,提出了混凝土坝服役性态评价等级属性不等区间的划分方法,在此基础上,综合运用最大熵原理,构建反映混凝土坝服役性态变化的监测效应量概率密度函数,提出拟定对应大坝服役性态评价不同等级属性的监测效应量安全监控指标的方法,并通过工程实例验证了所提出方法的可行性和有效性。