基于多尺度自回归模型体系的混凝土坝位移预报及工程应用

针对混凝土坝位移监测数据的时频非线性特征严重影响到数值模型预报精度的难题,通过小波技术解析原型数据中多重交叉环境驱动的效应实况,有机结合非线性自回归模型(Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input, NARX)和差分整合移动平均自回归模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model, ARIMA),建立了多尺度组合机制下的自回归模型体系,解决了内蕴复杂混沌特性的监测序列的信息挖掘难点。工程实例分析表明,所建模型的拟合精度及预测能力均得以提升,相比于传统模型具有较好的抗噪性和鲁棒性。此外,所建立的计算模型经一定的优化和拓展,亦可推广应用于其它水工建筑物的效应预报分析。     

中国是世界拱坝大国也是世界拱坝强国——在《特高拱坝建设总结及安全运行管理研究》会议上的发言

中国拱坝数量占全世界的40%,数量最多;世界最高的三座拱坝都在中国,因此中国是世界拱坝大国。中国解决了岩溶地区拱坝防渗、狭窄河谷拱坝大流量泄洪等技术难题,发展了碾压混凝土拱坝筑坝技术。中国学者首创大坝混凝土标号分区技术,首创混凝土坝温度应力理论体系,解决了大坝裂缝这一世界性难题;建立了拱坝优化理论、混凝土坝仿真分析方法、混凝土坝有限元等效应力方法、混凝土坝数值监控方法等,在拱坝设计和科研上取得了全世界最多的重要成果,因此中国既是世界拱坝大国,又是世界拱坝强国。     

土坝溃决跌坎水流水动力特性数值模拟

黏性土坝漫顶溃决涉及多学科交叉,过程极其复杂,尽管国内外大量物理模型试验成果表明其溃决多以“跌坎式”溯源冲蚀为主要特征,然而对该冲蚀发展形式下的水流-坝体微观作用机制尚不清晰。水流作为漫顶溃决的冲刷主动力,对坝体溃决发展起着主导性作用,采用RNG k-ε紊流模型和VOF自由液面捕捉技术针对黏性土坝漫顶溃决代表性水流结构——溃决跌坎水流开展了三维数值模拟研究,对跌坎水流的水流结构、流态、水力特性指标等进行了细致分析,揭示了不同工况下坝体跌坎上的剪切应力、流速分布规律,进而从水动力学的角度对坝面进行受力分析,初步推断了黏性土坝漫顶溃决过程中各级跌坎的主要合并方式为“台阶水平面刷深下切”。研究成果为进一步掌握黏性土坝漫顶溃决发展演变机理提供了理论基础。     

基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

模糊综合评判法在混凝土坝施工质量控制评价中的应用北大核心

考虑施工过程中混凝土原材料、配合比、拌和、运输和仓面施工过程等质量控制要点对混凝土坝施工质量的影响,深入分析了模糊综合评判模型的构建过程,建立了某混凝土坝施工质量控制效果的二级模糊综合评价模型,实现了对其施工质量控制效果的客观和科学评价。通过实例分析表明该模型能较好的评价混凝土坝施工质量控制效果。     

云河水库碾压混凝土重力坝施工质量控制

通过云河水库碾压混凝土重力坝施工实践,总结了碾压混凝重力坝施工质量控制的内容、方法和控制效果,可为类似碾压混凝土大坝施工提供参考。     

混凝土坝裂缝变形的不确定性分析模型

混凝土坝裂缝的发生和发展受到不确定因素影响。将大坝系统及其安全监控看作一个受诸多因素影响的不确定性系统,结合裂缝实测资料,应用近似推理模型和信息分配法,建立了裂缝变形的不确定性分析模型。     

混凝土坝和浆砌石坝的养护维修探讨

基于小型水库的管理,结合混凝土坝、浆砌石坝的养护工作,对坝体可能出现的局部松动、脱落、裂缝等原因进行分析,探讨了针对不同病害采用何种方法对其进行养护修理的问题。     

基于Kriging-子模型法的混凝土大坝廊道安全分析

为满足水利工程中廊道安全计算的要求,针对现有廊道安全性能分析研究无法直观反应廊道安全程度的问题,构建了一种结合Kriging-子模型法的廊道可靠度计算模型,该模型可以有效地反映出廊道在温度、材料强度等不确定界限影响因素下的可靠程度。研究结果表明:该可靠度计算模型能够有效地拟合原始数据中的无关离散点,对廊道整体强度可靠度分析做出较好的预测,为进一步分析廊道安全性能提供了基础。