混凝土拱壩變形分析的安全監(jiān)控模型研究與應(yīng)用

1、混凝土拱壩變形分析的安全監(jiān)控模型研究與應(yīng)用混凝土拱壩變形分析的安全監(jiān)控模型研究與應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域：水工結(jié)構(gòu)工程答辯日期：2006年3月作者姓名：關(guān)文海作者簽名：導(dǎo)師姓名：苗隆德副教授導(dǎo)師簽名：楊杰講師導(dǎo)師簽名：摘要拱壩的變形是由水壓、溫度、混凝土自生體積變形、干濕變形、塑性變形、徐變、壩基巖石蠕變等諸多的內(nèi)外因素所引起的。在以往的混凝土拱壩變形資料分析的安全監(jiān)控模型中，時效因子通常采用指數(shù)形式、對數(shù)形式、雙曲線形式和線性形式或是它們?nèi)我鈳追N

2、的組合形式來表示。工程應(yīng)用經(jīng)驗表明，采用這幾種形式，在一定程度上可以滿足應(yīng)用的要求，但這幾種形式只是時間的單調(diào)函數(shù)，并未從時效變形產(chǎn)生的機理上對其作出反映，缺乏足夠的理論依據(jù)。而采用灰色系統(tǒng)理論的方法模擬時效因子的變化可以很好的解決這個問題。本課題的研究正是基于此而展開的。本文在詳盡分析拱壩變形的影響因子的基礎(chǔ)上，采用灰色系統(tǒng)理論、統(tǒng)計回歸理論以及三維有限元理論，首先利用灰色關(guān)聯(lián)度的方法對水位和溫度的所有可能因子進(jìn)行預(yù)處理，之后采用灰色

3、多項式模型有效的模擬了時效因子的變化過程，最終根據(jù)大壩及其基礎(chǔ)的實際工作性態(tài)以及各監(jiān)測項目的實測數(shù)據(jù)，通過MATLAB語言編制的相關(guān)程序和有限元計算軟件ANSYS的計算，成功的建立了兩種適合于拱壩變形分析和預(yù)報的數(shù)學(xué)模型——灰色回歸模型和FSG模型。文中通過對李家峽拱壩垂線順河向水平位移的模型計算，有效的分離出了影響拱壩變形的各個因子，定量分析了各因子在拱壩變形中所占的比重，并且采用FSG模型對部分測點的水平位移值進(jìn)行了預(yù)測，得到了滿意