基于粗糙度的边坡开挖质量多维评价方法

边坡开挖与质量评价是水利工程建设中的关键环节,如何高效、全面、直观地对开挖工程质量进行评价是工程建设各方关注的问题。针对水利工程边坡开挖过程中数据采集、处理效率低及指标不完整的问题,结合规范中的质量评价指标,利用设计基准数据及三维激光扫描获取的开挖面点云数据,引入粗糙度的概念分别构建一维断面线比值、二维开挖面测点超欠挖值及方差、三维表面投影比等多维度的质量评价指标,同时开发了边坡质量评价系统,以对开挖边坡进行综合评价。最后,通过对某工程实例分析表明,上述多维度的指标能够全面直观地反映开挖质量情况,通过评价系统能为边坡开挖现场质量评价与控制提供实时、全面的信息支撑。     

基于小概率法的混凝土浇筑仓温度双控指标 拟定及预警研究

为了控制混凝土浇筑仓最高温度,提出了温度双控指标,即选取混凝土浇筑仓达到最高温度前的典型龄期,拟定该龄期下容许温度和容许温度变化率。假设该龄期下的实测温度和实测温度变化率为随机变量,且满足正态分布,采用小概率法,结合西南某建设中的混凝土特高拱坝高温季节浇筑仓实测温度,拟定了混凝土浇筑仓温度双控指标。实践表明,温度双控指标可以取到动态预警作用,可以使工程单位对最高温度的控制具有针对性和可操作性。     

基于OGRE的碾压混凝土坝施工过程可视化仿真系统

构建了基于碾压混凝土坝施工过程仿真数据动态交换机制的数据库管理模式,运用面向对象的建模方式建立了系统中不同属性对象的实体模型,并采用面向对象的图形渲染引擎OGRE开发了碾压混凝土坝施工过程三维可视化系统。系统能对仿真方案的调整实时响应并根据仿真结果动态展示坝体施工全过程;通过友好的人机交互功能使用户能够自由观察和查询施工详细信息。系统在某碾压混凝土坝工程中的应用表明,该系统能够提高可视化实现的效率及效果,可为工程施工方案的管理和决策提供信息化支撑。     

地基水荷载对混凝土坝位移影响研究

分析了地基变形模量随深度逐渐增加、渗透系数随深度逐渐减小、坝基渗透系数各向异性、坝踵设置帷幕排水,以及考虑渗流场和应力场耦合等对混凝土坝位移分量的影响,得出如下结论:作用在地基上的水荷载,使混凝土坝坝顶相对参考基点(倒垂锚固点或坝踵正下方1倍坝高处)的水平位移指向上游,而参考基点的水平位移随地基截取范围的增大而增大.由于大坝工程上常将倒垂线锚固在岩基深处,并认为该倒垂线测值为绝对位移.当考虑作用在地基上的水荷载时,将倒垂线测值作为绝对位移的认识存在局限性.为了获得精度良好的参数反演值,必须考虑参考基点的位移,应采用大坝有限元数值计算的坝体位移和基点位移的相对值,联合实测位移分离出的水压分量进行参数反分析.     

基于BIM的碾压混凝土坝施工进度-成本联合管控

为解决施工进度与成本联动性不强,施工过程中缺乏对进度及成本的有效监控,难以及时发现偏差并调整实施计划等问题,将建筑信息模型(BIM)和改进挣值法应用于碾压混凝土坝施工进度-成本联合管控中。通过建立大坝三维模型,用Primavera 6.0软件编制进度计划,计算施工成本,再将进度、成本信息导入Navisworks软件,实现大坝三维模型与进度-成本信息的匹配关联,构建基于BIM的大坝施工期5D进度-成本可视化模型及动态联合管控信息平台。利用平台API接口和C#.NET语言二次开发插件实现大坝施工进度-成本的仿真模拟和任意时刻施工面貌及浇筑单元的进度、成本、资源配置和浇筑强度等信息可视化查询;监测建造过程中改进挣值指标的动态变化并预警,及时调整实施计划实现施工过程进度-成本联合管控。工程应用验证了基于BIM的碾压混凝土坝施工进度-成本联合管控技术的实用性和优越性,具有推广价值。     

基于交叉全局人工蜂群算法的拱坝热学参数反演分析

拱坝施工期温度受到气温、冷却通水、表面保温等因素影响,热学参数实际值与室内试验测值之间存在较大误差。通过分布式光纤测温技术获取的温度数据和人工蜂群智能优化算法对混凝土热学参数进行识别,实时获取混凝土热学参数变化规律。对于在寻找函数最优值时传统的人工蜂群算法存在求解速度慢、容易陷入局部最优等问题,通过引入全局最优解,并与遗传算法中的交叉操作相结合建立了引入交叉算子的全局人工蜂群优化算法。考虑冷却水管多档通水和外界气温等因素,将改进的全局人工蜂群算法应用于白鹤滩拱坝热学参数反演,分析结果表明基于改进全局人工蜂群算法反演计算的混凝土温度与实测值吻合较好,改进全局人工蜂群算法在拱坝热学参数反演中具有较好的适应性。     

两种不同水管冷却热传导计算模型相关性探讨

对两种不同水管冷却热传导计算模型的相关性进行了探讨。通过对不同冷却时间以及不同绝热温升速率下两种不同水管冷却热传导计算模型计算的温度历程线进行对比分析,得到结论：①随着结点与水管距离的增加,水管冷却有限元法计算的结点温度与水管冷却等效热传导法计算的结点温度的关系为：先前者小于后者,然后前者大于后者,在距离水管为 0.6 m左右两者温度接近相等;②随着绝热温升放热速率减小,水管冷却等效热传导法和水管冷却有限元法计算的温度值趋于一致所需要的时间越长,但停止通水7d后,两种不同的冷却水管计算模型计算的温度值趋于接近。     

缆机吊重海量监测数据的吊运混凝土模式识别

海量实时监测数据为缆机实际运行效率分析和工程现场调度优化提供了直接和可靠的研究基础。如何从庞杂的海量数据中准确快速地识别缆机的工作状态和吊运任务,从而提取吊运工作循环,是分析缆机吊运混凝土工作效率的关键问题。本文提出一种基于缆机吊重时序特征的吊运混凝土模式识别方法,以吊重的时序变化特征和状态区间平均吊重值定义缆机起吊、重载运行等工作状态,以工作状态的时序变化特征定义吊运混凝土模式;提取吊重参数的统计规律,定义模式识别标准模板,提出了“状态相似判别加状态罚函数”的吊运混凝土模式识别模型。针对两种特殊情况,即受大风或加速度影响造成缆索摆动时的吊重监测数据“假波动”,和缆机提升或卸料过程中意外停顿造成吊重的“假稳定”,本文构建了一种“孤点判别+多次迭代”的方法,修正状态识别结果。模型应用及工程实测数据分析表明,该模型能够快速准确地识别缆机工作模式、判别缆机吊运混凝土各工作状态的起止点、状态值和平均吊重,为缆机实际运行效率分析和调度优化等提供重要支撑。     

施工截流标准的合理确定

运用系统观点，综合考虑工程及其上游已建成的水利枢纽的共同作用，对施工截流优选进行了研究，提出了多目标风险决策模型，并研究了决策准则和方法。最后给计算实例，验证了此法的可行性。     

水管冷却等效热传导方程中混凝土初温的研究

针对进行水管冷却的混凝土浇筑仓温度场仿真计算时,水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温的计算存在不同的算法,采用水管冷却精细有限元法和水管冷却等效热传导法,对含冷却水管的混凝土棱柱体进行温度场对比分析,研究了水管冷却等效热传导法中混凝土初始温度的计算方法.分析认为水管冷却等效热传导方程中的混凝土初温应是含冷却水管的混凝土棱柱体在通水开始时刻的混凝土平均温度,该平均温度可由混凝土棱柱体单元高斯点温度与高斯点所占体积的乘积除于混凝土棱柱体单元体积获得.