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高堆石坝流变研究进展

水力发电学报 2010年第4期29卷 194-199页

作者：花俊杰常晓林周伟武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

对于高堆石坝,防渗结构的变形主要取决于堆石体的变形,如果堆石体变形过大,则可能引起防渗结构产生裂缝,进而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定。随着高堆石坝的广泛采用,堆石坝的流变已备受关注。从堆石体流变的本构模型、发生机理以... 详细信息

对于高堆石坝,防渗结构的变形主要取决于堆石体的变形,如果堆石体变形过大,则可能引起防渗结构产生裂缝,进而影响其防渗性能,甚至危及坝体的稳定。随着高堆石坝的广泛采用,堆石坝的流变已备受关注。从堆石体流变的本构模型、发生机理以及高堆石坝流变数值仿真等方面介绍了当前高堆石坝流变的研究进展,并就堆石坝流变的进一步研究提出初步看法。

关键词：水工结构流变综述高堆石坝

高堆石坝非线性强度指标坝坡稳定可靠度分析方法研究及工程应用

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岩石力学与工程学报 2009年第1期28卷 130-137页

作者：吴震宇陈建康许唯临文斌张平四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 四川华电木里河水电开发有限公司四川成都610016 四川省农田水利局四川成都610015

证明了按Fs-1和MR-MS两种方式构建功能函数的数学等效性,提出基于邓肯非线性强度准则、简化毕肖普法、中心差分法、一次二阶矩法及Fs-1,MR-MS两种功能函数的非线性强度指标坝坡稳定可靠度分析的新方法,探讨可靠指标β对非线性强度指标... 详细信息

证明了按Fs-1和MR-MS两种方式构建功能函数的数学等效性,提出基于邓肯非线性强度准则、简化毕肖普法、中心差分法、一次二阶矩法及Fs-1,MR-MS两种功能函数的非线性强度指标坝坡稳定可靠度分析的新方法,探讨可靠指标β对非线性强度指标的敏感性以及非线性强度指标相关性对β和临界滑弧位置的影响,得到以下结论:(1)按Fs-1和MR-MS两种方式构建功能函数得到的β相差不超过0.5%,由于按MR-MS构建功能函数可以直接计算对随机变量的偏导数,因此,建议按此方式进行可靠度分析。(2)一次二阶矩法的β计算值相对Monte Carlo法的误差小于2%。可靠度灵敏系数反映出β随φ0的增大和Δφ的减小而增大,且β对φ0的敏感性更为显著。由此可见,φ0参数的合理确定对工程的安全和经济性至关重要。(3)φ0和Δφ的相关性对β和临界滑弧的位置影响比较明显。β随相关系数的增大而渐增,最大增幅达15.67%,同时临界滑弧的位置逐渐向坡外移动,表明不考虑相关性的计算结果偏于安全。(4)对双江口土质心墙堆石坝坝坡稳定的可靠度分析证明了所提方法的合理性,各典型工况的最小可靠指标βmin及临界滑弧的位置符合工程实际,坝坡稳定可靠度满足相应规范要求。

关键词：水利工程高堆石坝非线性强度指标坝坡稳定简化毕肖普法可靠度相关性

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高堆石坝中期度汛挡水风险率估计

水科学进展 2014年第6期25卷 873-879页

作者：张超胡志根中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

在考虑高堆石坝坝体中期临时挡水度汛不允许坝面过水条件下,综合考虑坝前洪水位与防洪度汛高程的随机性,构建高堆石坝工程中期度汛挡水风险数学模型。针对堆石坝施工系统的特点,考虑各月停工天数与日平均上升速度的随机性,建立了防洪度... 详细信息

在考虑高堆石坝坝体中期临时挡水度汛不允许坝面过水条件下,综合考虑坝前洪水位与防洪度汛高程的随机性,构建高堆石坝工程中期度汛挡水风险数学模型。针对堆石坝施工系统的特点,考虑各月停工天数与日平均上升速度的随机性,建立了防洪度汛高程仿真计算模型。基于Monte-Carlo方法原理,耦合水文、水力和施工随机因素对风险模型进行求解,并研究了日均控制最低上升速度这一施工可控指标对风险率的影响。通过大渡河流域某大型工程实例分析表明,风险模型与计算方法可行、有效。

关键词：高堆石坝中期度汛挡水风险 Monte-Carlo方法防洪度汛高程施工随机因素

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高堆石坝土工格栅抗震加固效果分析

岩土工程学报 2011年第9期33卷 1425-1433页

作者：虞一鸣何蕴龙伍小玉武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 杭州市水利水电勘测设计院浙江杭州310016 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院四川成都610072

强震区高堆石坝坝顶堆石体常由于地震加速度放大效应处于不稳定状态,目前比较经济有效的抗震措施是在坝顶一定范围内加筋来提高堆石体的强度和自稳能力。土工格栅以其与土石体相互作用的优越性而被广泛运用于土石坝坝顶抗震加固工程。以... 详细信息

强震区高堆石坝坝顶堆石体常由于地震加速度放大效应处于不稳定状态,目前比较经济有效的抗震措施是在坝顶一定范围内加筋来提高堆石体的强度和自稳能力。土工格栅以其与土石体相互作用的优越性而被广泛运用于土石坝坝顶抗震加固工程。以240 m高长河坝心墙堆石坝为例,分析土工格栅对强震区坝顶堆石体的抗震加固效果。运用时程法对加筋坝体进行动力反应分析,利用动力响应应力结果并结合Newmark滑块法理论,采用滑面应力分析有限元法对加筋限制高堆石坝地震永久变形的工程效果进行研究和探讨。结果表明,动力作用下格栅所受最大拉力远小于其抗拉强度,且加筋基本不影响坝体动力反应结果。可一旦坝坡发生滑移,加筋能使地震永久位移减少40%～50%,有效限制坝顶堆石体侧向滑移,提高了坝体抗震稳定性。抗震稳定性又对加筋长度与竖向加筋间距敏感,较适宜的加筋长度及间距分别为40～60 m和1～4 m。

关键词：高堆石坝土工格栅动力反应永久位移

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高堆石坝合理边坡形状的静力有限元分析

四川大学学报（工程科学版） 2002年第1期34卷 28-31页

作者：高广岩张天宝四川大学水利系四川成都610015

通过高堆石坝合理边坡形状的静力有限元分析及与刚体极限平衡法所确定的高堆石合理边坡形状的对比分析 ,充分论证了高堆石坝的合理边坡形状是一上陡下缓的非线性函数曲面 ,指出传统一坡到顶的高堆石坝边坡形状的不合理性 ,提出新的高堆... 详细信息

通过高堆石坝合理边坡形状的静力有限元分析及与刚体极限平衡法所确定的高堆石合理边坡形状的对比分析 ,充分论证了高堆石坝的合理边坡形状是一上陡下缓的非线性函数曲面 ,指出传统一坡到顶的高堆石坝边坡形状的不合理性 ,提出新的高堆石坝合理边坡形状设计和稳定分析方法 ,即通过有限元法计算出坝体内所有单元的应力和位移 ,然后利用这些数据 ,用专门的边坡稳定分析程序对边坡进行稳定分析和合理边坡设计。

关键词：高堆石坝边坡有限元法形状设计稳定分析

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高堆石坝施工度汛挡水风险动态控制模型研究

水力发电学报 2016年第2期35卷 82-89页

作者：刘潋胡志根三峡大学水利与环境学院水电工程施工与管理湖北省重点实验室湖北宜昌443002 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

在高堆石坝施工度汛不允许过水的条件下,通过调整坝体施工进度可实现挡水风险控制。针对挡水风险的不确定性,将自适应控制理论引入高堆石坝施工度汛过程,构建挡水风险动态控制模型。采用实测洪水序列的一阶自回归模型模拟洪水过程,计算... 详细信息

在高堆石坝施工度汛不允许过水的条件下,通过调整坝体施工进度可实现挡水风险控制。针对挡水风险的不确定性,将自适应控制理论引入高堆石坝施工度汛过程,构建挡水风险动态控制模型。采用实测洪水序列的一阶自回归模型模拟洪水过程,计算施工度汛实时挡水风险率;考虑决策者风险偏好,以度汛决策阶段可接受风险率作为期望轨迹对实时风险率进行跟踪,以实体轨迹逼近期望轨迹为目标,动态调整高堆石坝挡水高程,控制度汛挡水风险至可接受范围内。工程实例分析表明:施工度汛挡水风险动态控制模型能有效控制风险至预期,并较好地解释了决策者意愿付出最大成本在度汛后期趋于稳定的原因,为高堆石坝施工进度控制和度汛决策提供了依据。

关键词：高堆石坝施工度汛风险动态控制自适应

多模态感知驱动下高堆石坝施工仿真参数集成深度学习模型

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水利学报 2022年第9期53卷 1049-1063,1072页

作者：张君王金国余佳赵豪张东明王晓玲天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610000

现有施工仿真参数建模方法主要依靠单一模态数据,且现有多模态数据采集过程存在一定的滞后性,导致仿真的实时性和准确性不足。针对上述问题,本文提出了多模态感知驱动下高堆石坝施工仿真参数集成深度学习模型。首先,在SpringBoot框架下... 详细信息

现有施工仿真参数建模方法主要依靠单一模态数据,且现有多模态数据采集过程存在一定的滞后性,导致仿真的实时性和准确性不足。针对上述问题,本文提出了多模态感知驱动下高堆石坝施工仿真参数集成深度学习模型。首先,在SpringBoot框架下开发了基于移动智能手机传感器的运动学和声学数据实时采集云平台,并采用低通滤波器和梅尔频谱等方法实现堆石坝施工机械多模态数据的实时采集与预处理;其次,提出了用于自动提取多模态数据特征的堆石坝施工机械精细活动状态识别深度学习模型。该模型集成了改进深度卷积长短期记忆循环神经网络(Improved DeepConvLSTM,IDeepConvLSTM)与深度卷积神经网络的优势,前者可精确感知施工机械运动方向,后者可从声音模态中感知施工机械振动状态。其中,IDeepConvLSTM在卷积层中间加入批量归一化层以提高收敛速度,并采用梯度缩放和剪裁以避免梯度爆炸的问题;进一步地,在云平台中采用大窗口移动过滤器在线处理机械活动识别结果,实现堆石坝施工仿真参数的实时建模。工程案例表明,相比于单一的运动学或声学模态的机械活动识别方法,本研究所提方法的识别精度分别提高了9.22%和23.62%。研究成果为提高堆石坝施工仿真的准确性和实时性提供了新的思路和技术手段,具有一定的应用和推广价值。

关键词：高堆石坝施工仿真参数实时建模多模态感知集成深度学习移动智能传感器

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时变条件下高堆石坝施工度汛协商决策的演化分析模型

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水利学报 2013年第11期44卷 1359-1365页

作者：刘潋胡志根武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

大坝施工度汛方案的选择与坝体填筑进度的计划及控制密切相关。本文针对高堆石坝填筑施工过程的挡水和过水的特点,以坝前水位的随机性和坝体挡水高程的时变性描述施工度汛风险。结合协商者的风险偏好和利益导向,引入承包商与业主在不同... 详细信息

大坝施工度汛方案的选择与坝体填筑进度的计划及控制密切相关。本文针对高堆石坝填筑施工过程的挡水和过水的特点,以坝前水位的随机性和坝体挡水高程的时变性描述施工度汛风险。结合协商者的风险偏好和利益导向,引入承包商与业主在不同度汛方案下的效益函数,运用微分对策建立时变条件下高堆石坝施工度汛协商决策演化模型,给出了协商机制下度汛决策行为的动态演化过程及其决策路径和坝体填筑高程的变化特征。实例计算结果表明决策演化模型下的坝体填筑上升高度与实际工程接近,工期与实际工程相符,验证了该模型的可行性与有效性,对高堆石坝度汛风险决策与控制具有理论意义和参考价值。

关键词：高堆石坝施工度汛协商决策演化微分对策

基于实时监控的高堆石坝施工进度影响因素研究

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水力发电学报 2014年第3期33卷 239-245,252页

作者：钟登华常峻任炳昱刘宁天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

高堆石坝施工过程复杂,其施工进度受到诸多因素的影响,难以进行实时控制。本文在对高堆石坝施工进度影响因素全面分析的基础上,提出了基于实时监控的高堆石坝施工进度影响因素实时分析方法。通过运用基于GPS技术的实时监控系统,实时地... 详细信息

高堆石坝施工过程复杂,其施工进度受到诸多因素的影响,难以进行实时控制。本文在对高堆石坝施工进度影响因素全面分析的基础上,提出了基于实时监控的高堆石坝施工进度影响因素实时分析方法。通过运用基于GPS技术的实时监控系统,实时地提取重要的工程信息以及施工参数,并分析其内在规律,将其结果与堆石坝施工系统仿真中的相应参数进行比对,建立多元线性回归模型分析各影响因素与施工进度的相关性,并通过工程实例证明该方法为堆石坝施工进度的实时控制提供了分析手段和科学的决策依据。

关键词：水利工程施工施工进度实时监控高堆石坝回归分析