一、混凝土重力坝水平位移的数学模型及其变化规律（论文文献综述）
李斌[1]（2021）在《重力坝变形监控的智能分析方法研究》文中认为重力坝变形监测数据包含了大坝变形过程的重要信息,对其信息挖掘、分析预测、安全评价是掌握大坝安全性态至关重要的技术方法。随着大坝安全监控的发展,监测数据的采集方式越来越全面、越来越智能,数据量也越来越大,这就对数据的分析处理能力提出了更高的要求。如何在海量数据中挖掘更多的有用信息,是了解大坝运行性态的基础;如何对海量数据进行预处理,是提高数据质量的前提;而对效应量保持长期精准的预测以及科学合理的安全评价,是大坝安全管理的重要内容。因此,在人工智能快速发展的时代背景下,本文以重力坝变形监测相关数据为研究对象,引入数据挖掘、智能算法、机器学习等方法,用于监测数据的异常值检测、预测预报、安全评价等分析方法的研究。主要研究内容和成果如下:（1）通过理论分析与实测数据验证,总结了重力坝变形的一般规律。首先,对空间维度的面板数据进行了相关分析,结果表明不同坝段之间均具有高度线性相关性;在此基础上,提出了形状相似系数,用于描述不同测点在变形幅度上的大小关系,计算结果表明:以中间坝段为中心将坝体对称分开,一般情况下,处于对称位置的坝段变形相似度较高,同时相邻坝段的变形相似度也较高。然后,对时间维度的单测点数据进行了自相关和偏自相关分析,从而得知某个数据与其前1时刻、前2时刻、或前3时刻有显着相关性。最后,从整体、局部和空间3个方面对重力坝变形监测数据的变化特征进行了分析和总结,以期研究适合该类数据特征的异常值检测算法。（2）对重力坝变形监测数据中的异常值进行了定义,并总结了异常值的分类与特征。然后分析了基于距离的异常值检测算法在重力坝变形监测数据分析中的适用性,并借鉴该类算法的思想,提出了多重局部异常系数法,该方法通过提取待检测值前k个数据组成的局部窗口数据,并根据设定的判别准则,可简单、快速地进行异常值实时检测。该算法主要针对原位监测数据中异常值的预处理检测,目的是为了获得高质量数据,便于后续建模分析。（3）改进了自适应差分进化算法关于初始解的选择方式,得到了改进的自适应差分进化算法（Improved Self-Adaptive Differential Evolution Algorithm,ISADE）,这提高了该算法的全局优化能力,然后将其用于在线极限学习机（Online Sequential Extreme Learning Machine,OSELM）的优化,提出并建立了基于ISADE-OSELM的重力坝变形预测模型。该模型仅通过训练最新数据便可更新已有模型的参数,可实现模型的自我更新,改善了传统模型的更新方式,同时结合优化算法,提高了模型的精度和泛化性。实例计算结果表明:ISADE-OSELM模型的综合性能优于逐步回归模型、ELM模型和OSELM模型。（4）在传统置信区间法拟定监控指标的基础上,考虑了监测数据的随机性和模糊性,将云模型融入其中,使得一个具有明确边界的置信区间,拓展为一个以区间为边界的置信区间。提出并建立了云置信区间法的重力坝变形监控指标,该方法以ISADE-OSELM预测模型的误差为研究对象,因此可随着ISADE-OSELM模型的更新而更新,这使得监控指标的拟定方式更加高效。实例计算结果表明,云置信区间不仅具有传统置信区间的功能,还可按一定隶属度评价接近置信区间边界数据的安全性,这种评价方式更符合实际情况,对大坝的变形监控更加合理。
吴永含[2]（2021）在《基于长期监测资料的土石坝渗透系数反演及规律研究》文中提出掌握土石坝不同时期渗透系数变化情况是准确分析其渗流场及运行状态演变的重要保障。本文基于长期监测资料,对长期运行下土石坝渗透系数的变化规律展开研究,建立渗流场有限元模型,结合数值计算及参数反演,计算获得土石坝渗透系数的变化情况,基于反演得到的数据规律,建立渗透系数预测模型,分析后期变化。本文首先采用有限元方法对不同渗透系数样本组合进行渗流计算,得到各渗透系数组合对应计算渗压值,形成“渗透压力-渗透系数”初始样本组。在此过程中,为了研究土石坝渗透系数在各方向的变化及整体动态,本文考虑了各向异性渗透系数及等效平均渗透系数两种分析情况,分别计算获得初始样本组。构建RBF神经网络反演模型,采用两种分析情况下的初始样本组分别训练该模型,在形成“输入-输出”的映射关系后,输入渗透压力的长期实测资料,得到不同时期的渗透系数。在此基础上,基于数理统计理论,对计算获得的渗透系数序列建立两种分析情况下的预测模型,分析坝体渗透系数的变化规律。以某均质坝为例详细论述研究方法的实现过程。实例分析表明,两种分析情况下,RBF神经网络模型的训练误差均能很快收敛,将反演得到的渗透系数代入渗流场有限元计算,得到的计算渗压与实测渗压均保持较小误差,说明反演结果可以准确计算出渗流场状态。在各向异性渗透系数分析情况下,该坝水平渗透系数变化较小,垂向渗透系数在正常范围内变大并趋于稳定;在等效平均渗透系数分析情况下,该坝等效平均渗透系数逐年变大并趋于稳定。由渗透系数预测模型应用情况可知,两种预测模型拟合误差均较小;将预测渗透系数代入有限元计算,得到的渗压与后期实测渗压误差很小,说明模型可以准确预测坝体渗透系数的变化情况。研究结果表明,本文研究方法合理可行,反演及预测效果理想,可以有效掌握土石坝各向异性渗透系数及等效平均渗透系数的变化规律。
曾午镜[3]（2020）在《考虑库水位变动下混凝土坝变形安全监控模型研究》文中研究表明随着我国筑坝技术的高速发展,混凝土坝监控的理论分析与方法应用日渐成熟。但由于混凝土坝所处环境复杂,尤其是在库水位变动工况下,库水位变动产生的干湿交替降低了坝体混凝土的性能,导致了徐变加速,因此,考虑库水位变动,分析混凝土徐变在水压力作用下的时效位移进而构建混凝土坝位移监控模型具有重要意义。本文在国家自然基金“混凝土坝长期变形特性数值分析方法及安全监控方法研究”（NO.51769017）和“特高拱坝变形时空分析方法及时空风险率研究”（NO.51969018）的资助下,开展了“考虑库水位变动下混凝土坝变形安全监控模型研究”。考虑库水位变动对混凝土坝徐变的影响,探究了混凝土坝变形影响因子,综合运用坝工知识、力学及数学方法,构建考虑库水位变动下的混凝土坝位移单测点监控模型和时空监控模型。探究混凝土坝的变形性态及变形规律,为混凝土坝的正常运行提供理论与技术支持。具体内容如下:（1）探究了库水位变动工况下坝体混凝土徐变演变规律,基于弹性徐变理论,研究了库水压变化与水位变动速率协同作用的混凝土坝时效变形,改进了传统位移统计模型的时效分量表达式,构建了考虑库水位变动下混凝土坝位移统计模型。（2）在建立考虑库水位变动工况下位移统计模型的基础上,构建残差时间序列。考虑了残差序列的周期性、随机性以及趋势性,基于差分自回归移动平均ARIMA模型修正残差时间序列,构建了考虑库水位变动下基于ARIMA修正的混凝土坝变形监控模型。（3）在构建单测点混凝土坝位移统计模型的基础上,基于BP神经网络,将位移统计模型分离出的水压分量、温度分量、时效分量以及测点位置信息作为输入变量,将测点的实测位移值作为输出变量,从而构建考虑库水位变动下基于BP神经网络的混凝土坝变形监控时空模型。
万海燕[4]（2020）在《无实测水温资料的混凝土坝安全监控模型研究》文中提出针对无实测水温资料的水库以及混凝土坝安全监控模型的温度变形进行研究,在多项国家自然科学基金项目（51769017、51969018）的资助下,将数学、力学理论与方法、大坝安全相关知识以及计算机技术多种手段相结合,基于大坝原型观测资料,通过数值模拟和有限元仿真计算分析,对混凝土坝安全监控模型进行了全面深入的研究。主要研究内容如下:（1）针对无实测水温资料的水库,探求国内外三种无温度监测设施的水库垂向水温计算方法的优缺点。在探究水库水温分层判定方法的基础上,研究水库垂向水温特性,基于Boltzmann拟合模型,提出无温度监测设施的坝前垂向水体温度计算方法。针对本文提出的无实测温度资料的坝前垂向水体水温计算公式,探究参数A1、A2的确定方法,在此基础上选取Month、A1、A2、depth、area五个因素作为主成分,基于随机森林模型构建了未知参数x0、△x的回归预测模型。（2）探究了传统温度分量因子存在的不足,基于物体内部的热传导定律和傅里叶热传导理论研究环境温度为变量时的坝体混凝土内部温度场解析方法。探究了环境温度在混凝土坝体中热传导滞后效应,建立了单个脉冲环境温度变化引起坝体内部变形的表达式,将连续变化的环境温度离散化,基于线性叠加原理,改进了温度分量表达式,构建了精度较高的混凝土坝安全监控模型。（3）以某混凝土重力坝2#、4#及5#坝段为研究对象,确定了无水温实测资料的水库坝前垂向水温计算表达式及其相应的参数,构建了改进后的温度变形分量表达式,在此基础上,考虑水压分量和时效分量,进一步构建了大坝安全监控模型,实例表明,本文所提出的库水温计算方法和采用改进温度分量表达式的大坝安全监控模型精度均较高。
靳聪聪[5]（2020）在《基于性能的高土石坝地震易损性分析与地震风险评估方法研究》文中研究说明随着我国对能源结构优化和清洁能源发展需求的不断增加,一批以高土石坝为代表的高坝大库在国家水电战略开发推动下得到快速发展。我国是当今世界上高土石坝数量最多的国家,并在水力资源丰富的西部地区规划建设一批200m、300m级的高土石坝。这些大坝位于我国地震地质环境复杂的西部地区,加之该地区强震频发且抗震设防烈度相对其它地区要高。因此,开展高土石坝抗震安全研究关乎国家水资源安全和社会公共安全,具有十分重要的意义。科学合理地分析高土石坝在地震作用下的动力反应和地震风险,是确保高坝抗震安全的关键。高土石坝地震反应分析是大坝抗震安全的基础,采用弹塑性模型对高土石坝动力分析是发展的趋势。基于性能的抗震设计能够全面、有效地分析结构在地震作用下的性态水平。因此,有必要将基于性能的抗震理念引入到高土石坝的抗震安全评价中。基于性能的混凝土高坝抗震安全评价在国内已经起步,而基于性能的高土石坝抗震安全分析尚未有系统深入的研究,尤其是对于高土石坝动力弹塑性分析、地震动记录选取、性能水准和性能参数指标量化方法、考虑地震动和筑坝料参数不确定性的高土石坝地震易损性分析方法、高土石坝地震损失估计以及基于性能的高土石坝地震风险评估方法等方面。因此,结合筑坝料弹塑性模型和高土石坝动力弹塑性地震响应分析结果,深入研究基于性能的高土石坝地震易损性与地震风险评估方法。本文主要研究内容总结如下:（1）基于广义塑性理论的框架,结合筑坝土石料试验成果,引入反映筑坝土石料非线性弹性关系的模量公式和能够反映循环硬化和滞回特性的塑性模量因子,并对PZC模型的弹性和塑性模量表达式改进,提出了一个可以统一考虑循环硬化、滞回特性以及塑性应变积累特性的改进PZC弹塑性模型。采用人工蜂群算法（ABC）和土体模型参数标定程序SM2D对改进模型参数进行标定。通过对糯扎渡堆石料与心墙掺砾土料的静动力三轴试验模拟,改进PZC弹塑性模型可以较好的反映筑坝料的主要静动力特性,从而验证了该模型的有效性。将改进PZC弹塑性模型编入到SWANDYNE Ⅱ有限元程序中,并对糯扎渡高土石坝进行动力弹塑性反应分析。该方法能够较全面分析高土石坝加速度反应规律分析和频域特性。通过对坝体内典型点的变形时程分析和大坝震害网格变形研究,能够深入分析高土石坝变形特性。结合动力固结理论得到高土石坝的超静孔压分布,计算结果能较好反映高土石坝震动响应规律。通过进一步研究改进PZC弹塑性模型参数对高土石坝动力计算结果的影响,分析得出Mg、Mf、γD、γden、γu、Hu0、H0等7个模型参数对大坝动力计算结果影响敏感度较高。（2）建立了一种基于场地谱和坝址区地震参数的高土石坝地震动记录选择方法,设定选取地震动记录筛选条件和地震动数量,通过PEER选取60条符合场地条件地震波,所选取的地震动记录的均值谱与场地谱的吻合较好,体现选取地震动的不确定性。结合有限元程序SWANDYNE Ⅱ对糯扎渡高土石坝进行动力弹塑性有限元分析以及统计国内外土石坝变形震害结果,提出了高土石坝的可定量化性能指标和多级性能水准的确定方法。采用基于多条带分法（MSA）的高土石坝地震易损性方法分析坝体结构在不同地震强度作用下产生各个等级破坏的概率。通过讨论两个性能参数平均值变异系数和标准差变异系数随着随着地震波数量的变化规律,结果表明:当地震波数量大于30条,地震动数量对于性能参数影响基本不再变化。通过引入了幂指数的地震危险性模型,结合高土石坝地震易损性分析结果,建立了基于性能的高土石坝抗震安全评估方法,并对高土石坝在设计基准期期内达到不同性能等级的概率进行评估。结果表明,大坝处于基本完好概率达到98%以上,说明糯扎渡高土石坝在设计基准期内的抗震性能良好。（3）选取改进PZC模型中的7个敏感性较大的模型参数作为高土石坝的随机变量来考虑筑坝料材料参数的不确定性,并采用拉丁超立方体抽样方法（LHS）建立60个随机生成的高土石坝地震-结构样本对。计算结果表明,仅考虑地震动不确定性在一定程度上低估了高土石坝各级性能水准对应的超越概率。引入具有强大映射能力的人工神经网络（ANN）方法,以高土石坝动力弹塑性分析的计算结果进行训练和仿真,建立ANN模型代替有限元分析计算,并与MSA方法相结合,提出了基于ANN-MSA的高土石坝地震易损性分析方法。根据糯扎渡高土石坝地震危险性资料,推导坝址处地震加速度概率密度函数,采用蒙特卡罗（MC）方法对高土石坝震害风险进行分析。结合地震发生在时间、空间和强度上的不确定性,对设计基准期内的糯扎渡高土石坝在10、50和100年的震害风险概率进行评估。通过对蒙特卡罗和数值积分方法计算高土石坝震害风险值的对比发现,蒙特卡罗法计算结果略小于数值积分方法的结果,造成对高土石坝震害风险的低估。最后,结合高土石坝地震损失和震害风险分析结果,建立基于性能的高土石坝地震风险评估方法,并分析在设计准期内的糯扎渡高土石坝地震风险值。结果表明:高土石坝在100年设计基准期内坝顶相对震陷率和坝顶水平位移最大值对应的严重破坏的地震风险评估值为1.2049和1.5674亿元,处于高土石坝地震损失灾难状态。
雷婷[6]（2020）在《基于不同规范中混凝土动力特性对大坝抗震性能的影响分析》文中提出随着《水电工程水工建筑物抗震设计规范》（NB35047-2015）和《水工建筑物抗震设计标准》（GB 51247-2018）的相继出台和实施,其中关于混凝土大坝材料动态特性的规定和结构动态强度校核的要求,相较于《水工建筑物抗震设计规范》（DL5037-2000）做了一定的调整。关于混凝土动态弹性模量的标准值,由2000年规范中规定的相对于静态标准值提高30%调整为提高50%;关于动态强度的标准值,2000年规范中规定较静态强度提高30%,2015年规范调整为提高20%,2018年规范调整为不同强度混凝土的固定数值。本文针对不同规范中的调整,研究混凝土动态特性对重力坝和拱坝抗震性能影响,对大坝的结构抗震设计和稳定性评价有十分重要的意义。虽然国内外学者已经对混凝土动力特性进行了一系列研究,但是针对不同规范中的调整对混凝土坝进行动力计算和结果对比分析的并不多。为了深入研究不同规范下混凝土动态特性对大坝地震动响应的影响,本文采用三维有限元分析方法,运用大型通用有限元分析软件ANSYS建立了重力坝和拱坝的三维计算模型,对混凝土大坝进行了静动力分析。进行的研究工作和得到的结论如下:（1）基于不同规范中动态弹性模量和动态强度的调整之处,本文对国内和国外学者有关混凝土动力特性和混凝土坝抗震设计的分析与研究进行了概述。（2）介绍了大型通用有限元软件ANSYS中有限元法的基本原理和求解步骤,同时总结了混凝土坝地震响应研究方法。针对本文选取的重力坝和拱坝基本情况进行了概述,利用有限元软件ANSYS建立大坝的三维计算模型。根据重力坝和拱坝的结构特点以及水工建筑物设计规范的要求,确定了两种坝型的地震响应研究方法:重力坝采用无质量地基模型下的振型分解反应谱法,拱坝采用粘弹性地基模型下的时程分析法。（3）利用ANSYS对本文建立的三维重力坝模型进行数值分析,研究并对比了不同规范中混凝土动态特性对本文选取的重力坝的自振特性,静动位移和应力等的影响。同时,对本文选取的重力坝进行抗震安全评价,根据计算得出应力超限体积、抗滑稳定性系数等,分析不同规范中混凝土动态特性对本文选取的重力坝抗震性能的影响。分析结果表明:针对不同规范中混凝土动态特性的修订,对于本文选取的混凝土重力坝自振特性及静动力反应有一定程度的影响。相较于2000年规范,2015年和2018年出台的规范对本文选取的混凝土重力坝抗震性能的要求有一定程度的提高。（4）利用ANSYS对本文建立的三维拱坝模型进行数值分析,研究并对比了不同规范中混凝土动态特性对本文选取的拱坝的自振特性,静动位移和应力等的影响。同时,对本文选取的拱坝进行抗震安全评价,根据计算得出应力超限体积、点安全系数等,分析不同规范中混凝土动态特性对本文选取的拱坝抗震性能的影响。分析结果表明:针对不同规范中混凝土动态特性的修订,对于本文选取的混凝土拱坝自振特性及静动力反应有一定程度的影响。相较于2000年规范,2015年和2018年出台的规范对本文选取的混凝土拱坝抗震性能的要求有一定程度的提高。
陈诗怡[7]（2020）在《基于Copula理论的混凝土坝变形安全监控模型研究》文中指出变形作为表征混凝土坝工作性态变化的重要指标,对其进行分析与监控是保证结构安全的重要手段之一。在构建大坝变形安全监控模型时,大坝变形监控模型中预报因子的选择,直接关系模型的泛化能力;而目前常用的传统单测点监控模型没有充分利用各测点间的相关信息。为了解决目前混凝土坝变形安全监控模型存在的问题,本文综合运用力学、统计学理论和计算机技术,基于Copula理论来研究混凝土坝变形安全监控模型的构建方法,主要研究内容如下:（1）对混凝土坝变形监测数据的定性分析方法进行了归纳总结,根据某混凝土重力坝多年的运行监测成果,选取典型坝段的测点数据,绘制了环境量测值过程线、变形监测量过程线,对某混凝土重力坝进行了定性分析,通过定性分析对环境量和变形监测量进行特征值分析和对照比较,从而对其变化规律有一个定性的认识,并对其是否异常有一个初步的判断。（2）提出建立基于Copula理论和随机森林（RF）的大坝变形监控模型（Copula-RF）,分析比较了 Copula函数应用于大坝变形监测影响因子选择中的优势,并与最小二乘法进行对比。以实际工程中的监测数据作为依托,对影响因子集使用Copula函数进行非线性相关检验,选出优选因子集,使用RF模型对大坝变形进行预测,并通过工程实例验证了该模型的准确性。（3）提出建立多输出相关向量机（MVRVM）的多测点变形监控模型,以某混凝土重力坝监测数据为依据,首先对数据进行粗差剔除,归一化等预处理,然后使用Copula函数进行因子的选择,再利用MVRVM良好的函数逼近能力对多测点进行回归预测,实例验证表明该模型的精度能达到与单测点模型的精度水平。
马春辉[8]（2020）在《基于离散元的堆石料宏细观参数智能反分析及其工程应用研究》文中进行了进一步梳理作为重要的工程建筑材料,堆石料是具有高压实性、强透水性、高抗剪强度等工程特性的散粒堆积体材料,已被广泛应用于坝工、堤防、道路、机场、港口以及海洋等工程中。与此同时,随着我国乃至世界范围内水资源开发水平的进一步提升,水利工程建设面临着“四高一深”（高寒、高海拔、高陡边坡、高地震烈度、深厚覆盖层）的全新挑战。作为水利工程中堆石坝、堆石边坡等堆石工程的主要建筑材料,迫切需要更进一步掌握堆石料物理力学特性及其堆石工程安全性态。因此,本文建立了堆石料多个尺度变量间的强非线性关系,通过改进、串联和优化机器学习等智能算法,使反分析计算确定的堆石料力学参数更符合工程实际,并将其应用于堆石料细观变形机理研究与堆石工程实际问题解决中。本文主要研究内容和成果如下:（1）构建了基于结构监测数据的堆石料宏观本构模型参数自适应反分析模型,应用和声搜索与多输出混合核相关向量机等算法,快速、精确地实现了对不同工程、不同监测项目的自适应反分析,进一步提高了材料参数反分析的计算精度与适用性。此外,提出了基于相关向量机与随机有限元的不确定性反分析模型,以量化堆石坝在设计、施工、建设中存在诸多不确定性因素,模型综合考虑了结构数值仿真计算以及算法模型输入-输出间的不确定性,能够对堆石料参数的变异系数进行不确定性反分析计算,使反分析后的随机有限元正算值与沉降值的平均绝对误差为1.930。（2）建立了精细化的堆石料离散元三轴试验模型,以准确反映堆石料的材料特性,并深入分析了离散元细观参数对堆石料变形特性的影响规律和机理。通过总结堆石料细观接触模拟研究进展,构建了基于应力应变曲线的堆石料细观参数标定模型,应用量子遗传算法和支持向量机解决以往堆石料细观参数标定中影响因素多、耗时严重的问题。此外,提出了基于宏观本构模型参数的堆石料细观参数标定模型,使标定后的多围压应力应变曲线误差均小于0.21MPa,进一步拓展了细观参数标定模型的适用性,据此定性、定量地分析了三轴试验中堆石料的细观变形演化过程。（3）提出了基于结构监测数据的堆石料细观参数标定模型,根据堆石坝运行期的实测变形值对堆石料细观接触模型参数进行标定,促使堆石料细观参数值更符合工程实际运行情况。随后,为进一步发挥离散元数值仿真方法在堆石工程结构模拟中的明显理论优势,尝试采用离散元对堆石坝进行数值仿真,并对比分析了堆石坝离散元与有限元仿真的变形、应力计算结果。最后,开发了堆石料宏细观参数反分析平台,将上述多个参数反分析模型集成于平台中,实现堆石料不同尺度参数间的快速、准确转换。（4）在应用上述堆石料参数反分析方法的基础上,建立了工程尺度的堆石边坡离散元模型,以模拟施工、运行、滚石、地震和防护措施等工况下的堆石边坡失稳演变过程,从而解决了堆石边坡的挡墙高度确定问题。其中,为解决地震波在人工边界处发生反射、叠加等问题,建立了离散元的粘性边界,并对比了不同边界下离散元模型的响应情况,后将其应用于堆石边坡地震工况分析中。通过多个工况的分析明确了堆石边坡的失稳过程及影响范围,并建议该堆石边坡的混凝土挡墙加高到11m,为类似堆石工程的防护措施设计方法提供了参考。
党康宁[9]（2020）在《地震作用下进水塔结构动水压力及动力响应研究》文中提出进水塔是水利水电枢纽工程的重要组成部分,随着工程建设规模日益扩大,进水塔作为工程咽喉对枢纽抗震安全的影响更为突出。地震时,动水压力对进水塔结构响应的影响显着、机理复杂,尚需进行系统和深入的研究。进水塔动力响应分析时,合理的地震动输入、地基边界处理、材料本构等是获得正确结果的前提,对此,多数研究仅主要考虑其中一项因素,难以真实反映进水塔在地震时响应。随着一些前所未有的重大水利工程项目的开展,亟待深入探究高耸进水塔流固耦合分析理论方法和真实三维数值仿真模型,以便总结规律、积累经验,为进水塔的抗震设计提供理论参考和科学依据。本文从进水塔动水压力分布和动力分析模型两方面出发,通过数值、解析和半解析手段研究探讨了进水塔在不同因素作用下的动水压力分布规律,考虑地基辐射阻尼影响,提出考虑损伤的岸塔式进水口人工边界计算方法。主要工作和成果如下:（1）在强震作用下,地基、进水塔、水体是一个完整的抵御系统,基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法,建立了进水塔-地基-水体流固耦合分析模型。通过算例验证了进水塔流固耦合数值方法的正确性。在此基础上,研究了刚性地基群塔和单塔在不同影响因素下的动水压力分布规律,对水工抗震标准中进水塔的附加质量公式的适用性进行了讨论。（2）探讨了实际工程中常见的塔式进水口和岸塔式进水口动水压力分布规律。随着水深的增加,塔式进水口的自振频率逐渐降低。岸塔式进水口随着回填高度增加,频率有着明显提高。塔式进水口受不同频率谐波激励时,激励频率越接近塔体一阶频率,动水压力呈现明显增大;在不同地震动作用下,动水压力曲线分布规律大致相同。岸塔式进水口的动水压力随着回填高度的增大逐渐减小,不同地震动记录激励下动水压力差异较大。（3）基于势流体理论,推导得到了塔式进水口内外域同时存在水体时结构的振型表达式,在此基础上得到动水压力分布方程。在与数值方法进行对比后验证了方法在进水塔结构上的适用性,并分析弹性模量、荷载频率和水体高度等因素对动水压力分布的影响。将计算深水桥墩波浪力时广泛采用的Morison方程引入到进水塔结构,对Morison方程进行扩展,使其可以用于内空矩形截面的塔式进水口。推导结果表明,内外域动水压力均转化为附加质量,其分布与塔体截面形状有直接关系,与水体所处高度无关。（4）基于弹性波动理论,利用FORTRAN语言编制了地基截断边界节点上垂直入射波等效荷载时程生成程序;在粘弹性人工边界理论基础上,通过APDL语言二次开发实现粘弹性人工边界的建立和进水塔结构动力响应求解。提出了适用于岸塔式进水口的粘弹性人工边界实现方法,通过数值试验验证了提出施加方法的正确性。在此基础上,比较了五种不同边界条件下进水塔结构响应,结果表明设置接触并按提出的分区加载粘弹性人工边界方法能够较准确反应进水塔响应。（5）基于无限元和波在弹性介质中传播理论,推导了S波和P波入射情况下,人工边界各侧面节点上等效荷载时程的表达式。给出了无限元-有限元联合建模方法,利用Python脚本进行二次开发,实现边界节点上荷载幅值的生成和准确施加,通过小算例验证了提出的无限元人工边界能够有效解决地基辐射阻尼问题。基于混凝土规范中混凝土材料应力应变关系,得到混凝土弹塑性损伤本构关系及基岩损伤本构和损伤演化曲线。对某岸塔式进水口进行了非线性动力分析,结果表明,进水塔在围岩交界面、几何突变等位置发生损伤,同时在塔体和围岩交界面产生塑性应变,在地震后塔体产生永久变形。
占良红[10]（2020）在《考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝稳定安全性评估方法研究》文中研究说明我国大多数混凝土重力坝已步入高龄阶段,受长期的固-液-气耦合赋存环境所充斥诸多不确定性因素的影响,其结构自身出现了不同程度老化和劣化问题,加之自身的天然缺陷问题,使得这些工程存在着较大的安全隐患。此外,我国病险库坝的补强和修缮将成为一项常态化工作,虽补强加固措施能在一定时间内提升大坝结构整体服役性能,但其难以阻止筑坝材料老化和坝体结构性能演化进程。为此,结合我国混凝土重力坝现状,通过考虑混凝土重力坝结构不确定参数的经时变异性和补强加固对其服役稳定安全性的综合影响,开展补强混凝土重力坝时变服役稳定安全性的评估和预测方法的研究,将对混凝土重力坝的运行维护和除险加固决策方面具有重要的指导意义。本文拟借助数值模拟技术与方法、区间数学理论、中央抽样技术和区间反演等方法和理论基础上,以某高龄补强混凝土重力坝原型监测资料和设计资料为依托,考虑补强混凝土重力坝功能函数的高度非线性和参数随机性,充分挖掘和提炼长序列原型监测数据所蕴含信息,拟开展考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝概率和非概率分析方法研究,依此为多病险除控实践下现役混凝土重力坝稳定安全性实施评估和预测,主要内容如下:（1）在对混凝土重力坝系统主要失效路径与失效模式的机理论述基础上,借助蒙特卡罗法和响应面法优势,融合时变可靠性理论提出了一种混凝土重力坝概率可靠度计算的响应面-蒙特卡罗法,结合某实际工程,开展了该大坝强度和抗滑稳定可靠性的安全评估,并考虑大坝结构参数的时变特性,实现了其服役性能的演化规律合理预测。（2）考虑传统可靠性理论应用于混凝土重力坝安全评估过程中,受其功能函数的高度非线性、非显性和计算结果过敏感等因素而制约的问题。基于凸模型发展了适于混凝土重力坝单元和体系的非概率可靠指标计算方法,研究了混凝土重力坝主要失效路径和失效模式识别的技术,集成监控模型和区间理论发展了一种混凝土重力坝区间参数界限的反演方法,在此基础上,研究一种基于响应面法的混凝土重力坝非概率可靠指标计算方法,结合实例工程实现了多失效模式下混凝土重力坝体系稳定安全性的有效评估。（3）在对混凝土重力坝体系非概率可靠性分析基础上,研究了补强加固措施对混凝土重力坝服役性能的影响机制,同时运用时变理论构建了补强混凝土重力坝时变非概率可靠性计算模型,探研了经补强混凝土重力坝时变非概率可靠指标计算的实用方法,结合某现役补强混凝土重力坝工程,考虑参数经时变异性和多种除控措施实施等双重因素影响,从非概率角度剖析了病险除控措施实践和材料老化衰减对混凝土重力坝服役可靠性的双重贡献。
二、混凝土重力坝水平位移的数学模型及其变化规律（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、混凝土重力坝水平位移的数学模型及其变化规律（论文提纲范文）
（1）重力坝变形监控的智能分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大坝安全监测数据异常检测研究进展 |
| 1.2.2 大坝安全监控模型研究进展 |
| 1.2.3 大坝变形监控指标拟定研究进展 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 2 变形监测数据的规律与特征分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 重力坝变形影响因子及其规律分析 |
| 2.2.1 水压因子 |
| 2.2.2 温度因子 |
| 2.2.3 时效因子 |
| 2.2.4 重力坝的一般变形规律 |
| 2.3 变形监测数据的相关性分析 |
| 2.3.1 面板数据的相关性分析 |
| 2.3.2 面板数据的形状相似性分析 |
| 2.3.3 时序数据的自相关与偏自相关分析 |
| 2.4 变形监测数据的特征分析 |
| 2.4.1 整体特征 |
| 2.4.2 局部特征 |
| 2.4.3 空间特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于多重局部异常系数法的异常值预处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 异常值的基本概念 |
| 3.2.1 异常值定义 |
| 3.2.2 异常值的分类 |
| 3.2.3 异常值的特征 |
| 3.3 基于距离的异常值检测算法 |
| 3.3.1 距离的度量方法 |
| 3.3.2 局部离群因子算法 |
| 3.3.3 K近邻算法 |
| 3.4 多重局部异常系数算法研究 |
| 3.4.1 多重局部异常系数算法 |
| 3.4.2 窗口长度的选择 |
| 3.4.3 阈值的选择 |
| 3.4.4 多重局部异常系数 |
| 3.4.5 实例计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 ISADE-OSELM重力坝变形预测模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 在线极限学习机 |
| 4.2.1 单隐层前馈神经网络 |
| 4.2.2 极小范数最小二乘解 |
| 4.2.3 极限学习机 |
| 4.2.4 在线极限学习机 |
| 4.3 在线极限学习机的优化研究 |
| 4.3.1 自适应差分进化算法 |
| 4.3.2 自适应差分进化算法的改进 |
| 4.3.3 ISADE-OSELM预测模型 |
| 4.4 ISADE-OSELM预测模型应用研究 |
| 4.4.1 工程概况 |
| 4.4.2 模型拓扑结构 |
| 4.4.3 参数选择 |
| 4.4.4 ISADE-OSELM模型预测结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于云置信区间法的重力坝变形监控指标研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 置信区间法的变形监控指标拟定 |
| 5.2.1 置信区间法 |
| 5.2.2 误差序列的分布检验 |
| 5.2.3 置信区间法拟定的监控指标 |
| 5.3 云置信区间 |
| 5.3.1 云模型 |
| 5.3.2 云置信区间的组成 |
| 5.3.3 云置信区间的计算步骤 |
| 5.3.4 云区间的选择 |
| 5.4 云置信区间法的变形监控指标拟定 |
| 5.4.1 数据转换 |
| 5.4.2 云区间的计算 |
| 5.4.3 云置信区间法拟定的监控指标 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（2）基于长期监测资料的土石坝渗透系数反演及规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 渗流理论研究现状 |
| 1.3 参数反演研究现状 |
| 1.4 安全监测及其资料分析应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 渗流分析基本理论及有限元分析原理 |
| 2.1 渗流概述 |
| 2.2 渗流控制方程 |
| 2.2.1 达西定律 |
| 2.2.2 渗流基本微分方程 |
| 2.2.3 渗流基本微分方程的定解条件 |
| 2.3 渗流分析方法 |
| 2.4 渗流有限元分析原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 土石坝渗流场建模分析 |
| 3.1 ANSYS软件介绍 |
| 3.1.1 ANSYS软件模块及常用单元介绍 |
| 3.1.2 ANSYS软件操作概述 |
| 3.1.3 ANSYS热分析模块在渗流场中的应用 |
| 3.2 均质土坝模型的建立 |
| 3.2.1 几何模型的建立 |
| 3.2.2 模型的材料属性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 土石坝渗透系数反演及规律研究 |
| 4.1 RBF神经网络模型的基本理论 |
| 4.1.1 RBF神经网络模型结构 |
| 4.1.2 RBF神经网络学习算法 |
| 4.1.3 RBF神经网络特点 |
| 4.2 各向异性渗透系数反演 |
| 4.2.1 学习样本的建立 |
| 4.2.2 参数反演过程 |
| 4.2.3 各向异性渗透系数变化规律分析 |
| 4.3 等效平均渗透系数反演 |
| 4.3.1 学习样本的建立 |
| 4.3.2 参数反演过程 |
| 4.3.3 等效平均渗透系数变化规律分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 渗透系数预测模型 |
| 5.1 数理统计基本理论 |
| 5.2 回归模型 |
| 5.3 渗透系数逐步回归模型 |
| 5.3.1 各向异性渗透系数预测模型 |
| 5.3.2 等效平均渗透系数预测模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）考虑库水位变动下混凝土坝变形安全监控模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 混凝土坝坝体时效变形研究进展 |
| 1.3.2 混凝土坝安全监控模型的研究进展 |
| 1.3.3 混凝土坝变形分析方法研究进展 |
| 1.4 问题的提出 |
| 1.5 本文主要的研究内容及技术路线图 |
| 第二章 考虑库水位变动下混凝土坝位移监控统计模型研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 库水位变动下坝体混凝土徐变特性分析 |
| 2.2.1 影响混凝土徐变的主要因素 |
| 2.2.2 混凝土徐变表达式 |
| 2.3 考虑库水位变动下混凝土坝时效位移模型构建 |
| 2.4 考虑库水位变动下混凝土坝位移统计模型的构建 |
| 2.5 算例 |
| 2.5.1 工程概况及数值信息 |
| 2.5.2 模型中水平位移及徐变度的确定 |
| 2.5.3 考虑库水位变动影响下4~#坝段变形特性及对比分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 考虑库水位变动下基于ARIMA修正的混凝土坝变形监控模型研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 考虑库水位变动下变形残差时间序列的平稳性检验及处理 |
| 3.2.1 时间序列的统计特征 |
| 3.2.2 时间序列的平稳性的定义及检验方法 |
| 3.2.3 时间序列平稳性处理 |
| 3.3 基于ARIMA修正的混凝土坝变形监控模型构建 |
| 3.3.1 变形残差时间序列预测模型 |
| 3.3.2 基于ARIMA修正的混凝土坝变形监控模型 |
| 3.4 算例 |
| 3.4.1 工程概况及残差序列提取 |
| 3.4.2 4~#坝段残差时间序列平稳性检验与处理 |
| 3.4.3 4~#坝段考虑残差效应的变形监测组合模型应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 考虑库水位变动下基于BP神经网络的混凝土坝变形监控时空模型 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 BP神经网络 |
| 4.2.1 BP神经网络简介 |
| 4.2.2 BP神经网络原理分析 |
| 4.2.3 样本归一化处理 |
| 4.3 基于BP神经网络的混凝土坝多测点位移统计模型构建 |
| 4.4 算例 |
| 4.4.1 工程概况及数据提取 |
| 4.4.2 基于BP神经网络的混凝土坝变形监控时空模型应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究内容总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）无实测水温资料的混凝土坝安全监控模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水库水温预测研究进展 |
| 1.2.2 大坝安全监测数据的处理 |
| 1.2.3 大坝安全监控模型研究进展 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 坝前垂向水体温度计算方法研究 |
| 2.0 概述 |
| 2.1 无温度监测设施的水库垂向水温计算方法 |
| 2.2 水库水温分层判定方法 |
| 2.2.1 水库水温分层类型 |
| 2.2.2 水温分层结构判别 |
| 2.3 水库垂向水温特性分析及计算方法 |
| 2.3.1 S型生长曲线方程 |
| 2.3.2 水库垂向水温分布公式 |
| 2.4 库水温垂向深度分布公式参数的确定 |
| 2.4.1 参数A_2的确定 |
| 2.4.2 参数A_1的确定 |
| 2.4.3 参数x0、△x的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 无实测水温资料的混凝土坝安全监控模型构建 |
| 3.0 概述 |
| 3.1 传统温度位移分量因子的不足之处 |
| 3.2 物体内部的热量传导规律 |
| 3.3 混凝土坝傅里叶热传导方程求解 |
| 3.3.1 环境温度为常量的傅里叶热传导方程求解 |
| 3.3.2 环境温度为变量的傅里叶热传导方程求解 |
| 3.4 环境温度为变量时坝体内部温度场及其解析解 |
| 3.4.1 环境温度为变量时的坝体内部温度场的解析解 |
| 3.4.2 环境温度为变量时的坝体内部位移场的解析解 |
| 3.4.3 混凝土坝位移场的有限元求解 |
| 3.4.4 环境温度的脉冲峰值不同取值时的温度位移量 |
| 3.5 偏态分布函数 |
| 3.5.1 瑞利分布函数 |
| 3.5.2 卡方分布 |
| 3.6 连续型环境温度的变化对坝体位移的影响 |
| 3.6.1 混凝土坝温度位移的叠加分析 |
| 3.6.2 环境温度场的量化及其对坝体温度位移的影响 |
| 3.7 大坝位移统计模型的建立 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 混凝土坝安全监控模型在实际工程中的应用 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 工程概况 |
| 4.2.1 自然环境条件 |
| 4.2.2 地质环境条件 |
| 4.2.3 大坝变形测点的布置 |
| 4.2.4 环境量监测资料分析 |
| 4.3 坝前垂向水温预测 |
| 4.4 大坝位移安全监控模型的建立 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）基于性能的高土石坝地震易损性分析与地震风险评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 高土石坝震害综述 |
| 1.3 土石坝抗震的研究进展 |
| 1.3.1 土的动力本构模型 |
| 1.3.2 高土石坝动力分析方法 |
| 1.3.3 基于性能的地震易损性分析 |
| 1.3.4 基于性能的大坝地震风险研究 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 |
| 2. 筑坝土石料改进PZC弹塑性模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于广义塑性理论的PZC弹塑性模型 |
| 2.2.1 广义塑性理论 |
| 2.2.2 PZC模型的弹性部分 |
| 2.2.3 PZC模型的加载和塑性流动方向 |
| 2.2.4 PZC模型的塑性模量 |
| 2.3 改进的土石料PZC弹塑性模型 |
| 2.3.1 弹性部分的改进 |
| 2.3.2 塑性部分的改进 |
| 2.3.3 模型参数确定方法 |
| 2.4 本构模型的试验验证 |
| 2.4.1 糯扎渡高土石坝堆石料试验模拟 |
| 2.4.2 糯扎渡高土石坝掺砾土试验模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 3. 高土石坝地震动力弹塑性反应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动力固结理论 |
| 3.2.1 动力固结理论 |
| 3.2.2 动力固结方程有限元格式 |
| 3.3 糯扎渡高土石坝有限元计算模型 |
| 3.3.1 工程概况 |
| 3.3.2 有限元模型和地震动输入 |
| 3.4 糯扎渡高土石坝弹塑性分析 |
| 3.4.1 静力结果 |
| 3.4.2 加速度响应分析 |
| 3.4.3 永久变形分析 |
| 3.4.4 孔压分析 |
| 3.4.5 地震动力影响因素分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 4. 基于性能的高土石坝地震易损性分析和抗震安全评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 地震易损性分析方法 |
| 4.2.1 易损性函数 |
| 4.2.2 地震易损性方法 |
| 4.3 高土石坝地震动选取方法 |
| 4.3.1 地震动记录选取 |
| 4.3.2 高土石坝地震动选取方法 |
| 4.4 基于变形的高土石坝性能参数和性能水准 |
| 4.4.1 基于坝顶相对震陷率的性能水准 |
| 4.4.2 基于坝顶水平位移的性能水准 |
| 4.5 基于地震变形易损性的糯扎渡高土石坝抗震安全分析 |
| 4.5.1 基于多条带分法的高土石坝地震变形易损性分析 |
| 4.5.2 基于地震变形易损性的高土石坝抗震安全分析 |
| 4.6 本章小节 |
| 5. 基于性能的高土石坝服役期地震风险评估方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 地震危险性分析方法 |
| 5.2.1 区域地震区带 |
| 5.2.2 地震活动性参数 |
| 5.2.3 地震危险性评价 |
| 5.3 考虑不确定性的高土石坝地震易损性分析 |
| 5.3.1 地震动-结构样本对 |
| 5.3.2 考虑不确定性的高土石坝地震易损性分析 |
| 5.4 基于性能的高土石坝震害风险分析 |
| 5.4.1 基于ANN-MSA的高土石坝易损性分析 |
| 5.4.2 基于性能的糯扎渡高土石坝震害风险分析 |
| 5.4.3 糯扎渡高土石坝不同使用期内震害风险分析 |
| 5.5 基于性能的糯扎渡高土石坝地震风险分析 |
| 5.5.1 高土石坝地震损失评估方法 |
| 5.5.2 基于性能的糯扎渡高土石坝地震风险评估 |
| 5.6 本章小节 |
| 6. 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 附录1 区域范围内M5级以上历史地震目录 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于不同规范中混凝土动力特性对大坝抗震性能的影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 混凝土动力特性研究概述 |
| 1.2.2 混凝土坝抗震设计概述 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 计算原理和基本理论 |
| 2.1 基于ANSYS软件的结构分析原理 |
| 2.1.1 有限元法的基本思想 |
| 2.1.2 有限元法的特点 |
| 2.1.3 基于ANSYS软件的混凝土坝有限元分析 |
| 2.2 混凝土坝地震响应分析方法 |
| 2.2.1 拟静力法 |
| 2.2.2 振型分解反应谱法 |
| 2.2.3 时程分析法 |
| 2.3 人工边界及粘弹性边界模拟方法 |
| 2.3.1 人工边界概述 |
| 2.3.2 粘弹性人工边界的施加 |
| 2.4 地震动输入方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 混凝土重力坝抗震特性分析 |
| 3.1 有限元模型及分析方法 |
| 3.1.1 模型基本信息 |
| 3.1.2 模型材料参数 |
| 3.1.3 重力坝抗震分析方法 |
| 3.2 数值计算荷载 |
| 3.2.1 静力荷载 |
| 3.2.2 动力荷载 |
| 3.3 计算结果及对比分析 |
| 3.3.1 自振特性 |
| 3.3.2 结构变形 |
| 3.3.3 结构应力 |
| 3.3.4 强度校核 |
| 3.3.5 抗滑稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 混凝土拱坝抗震特性分析 |
| 4.1 |
| 4.1.1 模型基本信息 |
| 4.1.2 模型材料参数 |
| 4.1.3 人工边界正确性验证 |
| 4.1.4 拱坝抗震分析方法 |
| 4.2 数值计算荷载 |
| 4.2.1 静力荷载 |
| 4.2.2 动力荷载 |
| 4.3 计算结果及对比分析 |
| 4.3.1 自振特性 |
| 4.3.2 结构变形 |
| 4.3.3 结构应力 |
| 4.3.4 强度校核 |
| 4.3.5 点安全系数 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.1.1 重力坝结论 |
| 5.1.2 拱坝结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 攻读硕士学位期间参加科研项目情况 |
| 致谢 |
（7）基于Copula理论的混凝土坝变形安全监控模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 混凝土坝变形监控模型研究进展 |
| 1.2.2 Coupla理论及其应用研究进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2.某混凝土重力坝变形监测资料定性分析 |
| 2.1 混凝土坝变形监测资料定性分析的基本方法 |
| 2.1.1 特征值统计 |
| 2.1.2 对比分析 |
| 2.1.3 变化过程分析 |
| 2.1.4 分布图比较 |
| 2.1.5 相关图比较 |
| 2.2 工程及监测概况 |
| 2.2.1 平面、高程监测网 |
| 2.2.2 水平位移和挠度监测 |
| 2.2.3 垂直位移监测 |
| 2.2.4 坝体横缝监测 |
| 2.3 环境量监测资料分析 |
| 2.3.1 水位变化规律分析 |
| 2.3.2 降雨量变化规律分析 |
| 2.3.3 温度变化规律分析 |
| 2.4 大坝变形监测资料分析 |
| 2.4.1 引张线 |
| 2.4.2 正、倒垂人工监测 |
| 2.4.3 垂直位移 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.基于COPULA-RF的混凝土坝单点变形监控模型 |
| 3.1 混凝土坝变形主要影响因素及表达方式 |
| 3.2 最小二乘法 |
| 3.3 COPULA函数理论 |
| 3.4 随机森林理论 |
| 3.5 COPULA-RF模型 |
| 3.6 工程实例 |
| 3.6.1 预测模型输入因子的选择 |
| 3.6.2 模型参数选取 |
| 3.6.3 混凝土坝位移预测结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 4.基于COPULA-MVRVM的混凝土多测点变形监控模型 |
| 4.1 RVM基本原理 |
| 4.2 MVRVM相关向量机基本原理 |
| 4.3 COPULA-MVRVM建模过程 |
| 4.4 工程实例 |
| 4.4.1 预测模型因子优选 |
| 4.4.2 多测点变形监控模型预测结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（8）基于离散元的堆石料宏细观参数智能反分析及其工程应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工程中反分析问题及其适定性研究进展 |
| 1.2.2 堆石料宏观本构模型参数反分析研究进展 |
| 1.2.3 堆石料细观接触模型参数标定研究进展 |
| 1.2.4 工程尺度的离散元方法应用研究进展 |
| 1.2.5 人工智能算法研究进展 |
| 1.3 研究问题的提出 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 2 基于结构监测数据的堆石料宏观本构模型参数反分析 |
| 2.1 堆石料材料特性 |
| 2.2 堆石料材料的多尺度描述 |
| 2.3 堆石料宏观本构模型参数自适应反分析 |
| 2.3.1 堆石料本构模型 |
| 2.3.2 HS-MMRVM算法基本原理 |
| 2.3.3 堆石料宏观参数自适应反分析模型构建 |
| 2.3.4 堆石料宏观参数自适应反分析模型应用实例 |
| 2.4 堆石料宏观本构模型参数不确定性反分析 |
| 2.4.1 蒙特卡洛随机有限元基本原理 |
| 2.4.2 基于RVM和随机有限元的不确定性反分析模型构建 |
| 2.4.3 不确定性反分析模型应用实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于室内三轴试验数据的堆石料细观接触模型参数标定 |
| 3.1 堆石料离散元模拟 |
| 3.1.1 离散元模拟的关键技术 |
| 3.1.2 堆石料细观接触模型 |
| 3.1.3 堆石料离散元三轴试样生成 |
| 3.2 堆石料细观参数对其变形特性影响分析 |
| 3.2.1 堆石料变形特性影响因素分析 |
| 3.2.2 堆石料细观参数的影响机理分析 |
| 3.2.3 堆石料变形特性曲线关联分析 |
| 3.3 单围压下基于应力应变曲线的堆石料细观接触模型参数标定 |
| 3.3.1 QGA-SVM算法基本原理 |
| 3.3.2 基于应力应变曲线的细观参数标定模型构建 |
| 3.3.3 基于应力应变曲线的细观参数标定模型应用实例 |
| 3.4 多围压下基于宏观本构模型参数的堆石料细观接触模型参数标定 |
| 3.4.1 基于宏观参数的细观参数标定模型构建 |
| 3.4.2 基于宏观参数的细观参数标定模型应用实例 |
| 3.5 堆石料三轴试验细观机理分析 |
| 3.5.1 堆石料破裂特性分析 |
| 3.5.2 堆石料细观组构特性的定性与定量分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于结构监测数据的堆石料细观接触模型参数标定 |
| 4.1 基于结构监测数据的细观参数标定模型 |
| 4.1.1 基于结构监测数据的标定模型可行性 |
| 4.1.2 基于结构监测数据的标定模型目标函数 |
| 4.1.3 基于结构监测数据的标定模型构造 |
| 4.2 基于结构监测数据的细观参数标定模型应用实例 |
| 4.2.1 堆石料宏细观数值模型构建 |
| 4.2.2 堆石料细观参数标定结果分析 |
| 4.3 基于细观参数标定的堆石坝离散元数值仿真研究初探 |
| 4.3.1 堆石坝离散元模拟的关键问题及其解决方案 |
| 4.3.2 堆石坝离散元与有限元模拟结果分析 |
| 4.4 堆石料宏细观参数反分析软件开发 |
| 4.4.1 反分析软件结构设计 |
| 4.4.2 反分析软件功能设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于细观参数标定结果的堆石边坡失稳演变过程离散元分析 |
| 5.1 堆石边坡工程案例背景 |
| 5.2 堆石边坡细观接触模型及其参数标定 |
| 5.3 堆石边坡施工工况分析 |
| 5.3.1 施工工况离散元模型构建 |
| 5.3.2 施工工况失稳演变过程分析 |
| 5.4 堆石边坡运行工况分析 |
| 5.4.1 运行工况离散元模型构建 |
| 5.4.2 运行工况失稳演变过程分析 |
| 5.5 堆石边坡滚石工况分析 |
| 5.5.1 滚石工况离散元模型构建 |
| 5.5.2 滚石工况运动分析 |
| 5.6 堆石边坡地震工况分析 |
| 5.6.1 离散元粘性边界基本原理及其构建 |
| 5.6.2 不同边界条件下的离散元模型动力响应分析 |
| 5.6.3 堆石边坡工程地震时程分析 |
| 5.7 堆石边坡工程措施实施效果分析 |
| 5.7.1 工程措施的离散元模型构建 |
| 5.7.2 不同混凝土挡墙高度下运行工况分析 |
| 5.7.3 不同混凝土挡墙高度下滚石工况分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（9）地震作用下进水塔结构动水压力及动力响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 进水塔动水压力研究进展 |
| 1.2.2 地震作用下进水塔结构动力响应研究进展 |
| 1.3 存在问题及不足 |
| 1.4 主要内容和创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 1.4.3 研究技术路线 |
| 2 高耸进水塔流固耦合理论及数值方法 |
| 2.1 塔体-水体流固耦合系统 |
| 2.2 塔体-水体流固耦合系统控制方程 |
| 2.2.1 塔体结构控制方程 |
| 2.2.2 水体域控制方程 |
| 2.2.3 ALE法的水体控制方程 |
| 2.2.4 塔体与水体耦合界面 |
| 2.3 塔体-水体流固耦合有限元求解 |
| 2.3.1 水体域有限元方程 |
| 2.3.2 塔体结构有限元方程 |
| 2.3.3 塔体-水体流固耦合的求解流程 |
| 2.4 算例验证 |
| 2.4.1 分析模型概况 |
| 2.4.2 分析方法及结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 刚性地基进水塔动水压力分布规律研究 |
| 3.1 水工抗震标准中附加质量公式讨论 |
| 3.1.1 进水塔单塔附加质量公式 |
| 3.1.2 塔体群附加质量公式 |
| 3.2 进水塔群塔动水压力分布规律研究 |
| 3.2.1 分析模型和荷载 |
| 3.2.2 谐波频率对群塔动水压力影响 |
| 3.2.3 地震荷载作用下群塔动水压力分布规律 |
| 3.3 进水塔单塔动水压力分布规律研究 |
| 3.3.1 塔-水流固耦合模型水域取值范围研究 |
| 3.3.2 分析模型 |
| 3.3.3 谐波频率对单塔动水压力影响 |
| 3.3.4 地震荷载作用下单塔动水压力分布规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 弹性地基进水塔动水压力分布规律研究 |
| 4.1 塔式进水口动水压力研究 |
| 4.1.1 水体对进水塔的振动特性影响 |
| 4.1.2 谐波激励下进水塔动水压力分布 |
| 4.1.3 谐波频率值对动水压力分布影响 |
| 4.1.4 单向地震时进水塔动水压力分布 |
| 4.1.5 双向和三向地震作用的进水塔动水压力分布 |
| 4.2 岸塔式进水口动力动水压力研究 |
| 4.2.1 回填高度对进水塔振动特性的影响 |
| 4.2.2 三向地震时进水塔动水压力分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 高耸进水塔流固耦合解析方法研究 |
| 5.1 基于速度势的塔水耦联体系动力响应求解 |
| 5.1.1 塔水耦联体系振型求解 |
| 5.1.2 受地面激励时进水塔动水压力 |
| 5.1.3 算例 |
| 5.2 进水塔动水压力的MORISON方法 |
| 5.2.1 Morison方程原理 |
| 5.2.2 基于Morison方程的进水塔附加质量 |
| 5.3 几种方法结果对比 |
| 5.3.1 附加质量比较 |
| 5.3.2 动水压力比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于粘弹性人工边界的岸塔式进水口地震响应分析 |
| 6.1 计算理论及方法验证 |
| 6.1.1 粘弹性人工边界理论 |
| 6.1.2 地面震动时程的频域反演 |
| 6.1.3 台阶地形的粘弹性人工边界实现方法 |
| 6.2 进水塔动力分析模型边界设置及接触状态比较研究 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 有限元模型情况 |
| 6.2.3 地震动输入信息 |
| 6.3 进水塔地震动力响应结果分析 |
| 6.3.1 进水塔位移结果 |
| 6.3.2 进水塔应力结果 |
| 6.3.3 沿塔体高度加速度分布 |
| 6.3.4 进水塔与基岩、围岩接触结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 基于无限元的进水塔结构地震损伤演化分析 |
| 7.1 基于波动理论的无限元边界 |
| 7.1.1 无限元动力边界原理 |
| 7.1.2 无限元边界上等效节点力求解 |
| 7.1.3 无限元-有限元模型建立 |
| 7.1.4 无限元边界荷载生成及施加 |
| 7.1.5 算例验证 |
| 7.2 进水塔损伤演化模型 |
| 7.2.1 混凝土损伤力学模型 |
| 7.2.2 基于混凝土设计规范的损伤因子取值 |
| 7.3 进水塔地震响应规律及抗震性能评价 |
| 7.3.1 进水塔无限元-有限元模型情况 |
| 7.3.2 位移响应 |
| 7.3.3 应力应变响应 |
| 7.3.4 加速度响应 |
| 7.3.5 损伤演化 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（10）考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝稳定安全性评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 补强混凝土坝服役性能评估研究现状 |
| 1.2.2 补强混凝土重力坝的服役性能评估 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 考虑参数时变的混凝土重力坝的概率可靠性分析方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 混凝土重力坝失效路径和失效模式分析 |
| 2.2.1 混凝土重力坝失效路径分析 |
| 2.2.2 混凝土重力坝系统失效模式 |
| 2.3 基于响应面的混凝土重力坝时变可靠性计算模型 |
| 2.3.1 混凝土重力坝时变失效概率基本理论 |
| 2.3.2 基于响应面法的混凝土重力坝可靠度计算 |
| 2.4 工程实例 |
| 2.4.1 工程资料 |
| 2.4.2 有限元模型与计算参数 |
| 2.4.3 混凝土重力坝可靠度计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于区间参数反演的混凝土重力坝非概率可靠性分析方法 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 混凝土重力坝非概率可靠性计算模型 |
| 3.2.1 基于区间变量的结构非概率可靠性计算模型 |
| 3.2.2 混凝土重力坝单元与体系非概率可靠指标计算模型 |
| 3.3 混凝土重力坝区间参数界限的反演 |
| 3.3.1 混凝土重力坝变形安全区间混合监控模型 |
| 3.3.2 基于区间混合监控模型的混凝土重力坝不确定参数界限反演 |
| 3.4 混凝土重力坝的非概率可靠性指标计算方法 |
| 3.4.1 基于响应面法的非概率可靠性指标计算 |
| 3.4.2 混凝土重力坝单元与体系非概率可靠指标计算流程 |
| 3.5 工程实例 |
| 3.5.1 工程概况及模型建立 |
| 3.5.2 不确定参数界限反演 |
| 3.5.3 混凝土重力坝非概率可靠性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 考虑除险加固影响的混凝土重力坝时变非概率可靠性分析方法 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 混凝土重力坝时变体系非概率可靠度计算模型 |
| 4.2.1 补强混凝土重力坝服役性能演化机制研究 |
| 4.2.2 重力坝时变体系非概率可靠性计算模型 |
| 4.3 补强混凝土重力坝时变体系非概率可靠指标计算方法 |
| 4.3.1 基于响应面法的补强重力坝单元非概率可靠指标计算 |
| 4.3.2 补强混凝土重力坝时变体系的非概率可靠指标计算 |
| 4.4 工程实例 |
| 4.4.1 工程资料 |
| 4.4.2 模型建立及区间参数确定 |
| 4.4.3 加固前后混凝土重力坝的非概率可靠指标演化规律研究 |
| 4.4.4 混凝土重力坝除险加固后时变非概率可靠指标分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、混凝土重力坝水平位移的数学模型及其变化规律（论文参考文献）
- [1]重力坝变形监控的智能分析方法研究[D]. 李斌. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]基于长期监测资料的土石坝渗透系数反演及规律研究[D]. 吴永含. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]考虑库水位变动下混凝土坝变形安全监控模型研究[D]. 曾午镜. 南昌工程学院, 2020
- [4]无实测水温资料的混凝土坝安全监控模型研究[D]. 万海燕. 南昌工程学院, 2020
- [5]基于性能的高土石坝地震易损性分析与地震风险评估方法研究[D]. 靳聪聪. 大连理工大学, 2020(01)
- [6]基于不同规范中混凝土动力特性对大坝抗震性能的影响分析[D]. 雷婷. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]基于Copula理论的混凝土坝变形安全监控模型研究[D]. 陈诗怡. 西安理工大学, 2020(01)
- [8]基于离散元的堆石料宏细观参数智能反分析及其工程应用研究[D]. 马春辉. 西安理工大学, 2020
- [9]地震作用下进水塔结构动水压力及动力响应研究[D]. 党康宁. 西安理工大学, 2020(01)
- [10]考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝稳定安全性评估方法研究[D]. 占良红. 南昌大学, 2020