面板堆石壩的材料參數(shù)反演及監(jiān)控模型研究.pdf

1、混凝土面板堆石壩作為土石壩的一種新的壩型，由于其對氣候、地質(zhì)地貌具有很強(qiáng)的適用性，所以近年來關(guān)于面板堆石壩的設(shè)計理論和施工經(jīng)驗(yàn)越來越豐富。但是由于堆石體材料的各向異性及其復(fù)雜性，試驗(yàn)室的測試條件以及縮尺效應(yīng)等一系列因素影響，我們很難準(zhǔn)確的測試出堆石體的材料參數(shù)，也就不能正確的反映壩體真實(shí)的力學(xué)性能。因此，依靠實(shí)測的監(jiān)測資料確定合理的堆石體本構(gòu)模型參數(shù)具有很重要的意義。另外，基于真實(shí)的材料參數(shù)，也可建立大壩的位移變化監(jiān)控模型，對預(yù)測和監(jiān)控

2、大壩的運(yùn)行情況提供重要的依據(jù)。
　　 本文的研究工作:
　　 (1)首先介紹了面板堆石壩的本構(gòu)模型及有限元理論，詳細(xì)闡述了反映土體非線性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的鄧肯-張E-B本構(gòu)關(guān)系模型，并對天生橋一級面板堆石壩進(jìn)行三維有限元建模。
　　 (2)結(jié)合傳統(tǒng)的監(jiān)測資料數(shù)學(xué)模擬的方法，對天生橋一級水電站的壩體位移資料進(jìn)行了分析。包括壩體內(nèi)部和外部的垂直位移、水平位移，一方面通過繪制典型測點(diǎn)的位移過程線以及典型剖面的位移分布圖來分

3、析壩體的位移變化情況，另一方面對典型測點(diǎn)的實(shí)測位移進(jìn)行回歸分析，建立實(shí)測位移的回歸模型來定量的反映壩體的位移變化。
　　 (3)本文重點(diǎn)對面板堆石壩填筑材料的本構(gòu)模型參數(shù)反演的方法和理論進(jìn)行了研究。結(jié)合天生橋一級面板堆石壩運(yùn)行期的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對壩體的參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析，選擇敏感性較高的參數(shù)進(jìn)行反演計算。應(yīng)用遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后利用優(yōu)化好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所選擇的本構(gòu)模型參數(shù)進(jìn)行了反演計算，得到在運(yùn)行期壩體材料參數(shù)的真實(shí)值