高壩壩體與復雜壩基互饋的力學行為及其分析理論.pdf

1、本文針對混凝土壩壩體與壩基之間的互饋問題,利用神經網絡、數據挖掘技術、遺傳算法、分形理論等前沿數學方法以及接觸力學、工程力學等知識,并結合大壩原位監(jiān)測資料,研究了高壩壩體與復雜壩基互饋的力學行為及其分析理論.在此基礎上,研究了互饋的演變規(guī)律和轉異挖掘方法.為使上述理論應用于實際工程,本文建立了壩體與壩基互饋的預警系統.主要研究內容如下:(1)針對混凝土壩壩基中軟弱結構面多的特點,本文利用人工神經網絡和決策樹技術,以眾多工程實例為依據,建

2、立了基于壩基穩(wěn)定的八個參數的神經網絡和決策樹分類器,從而確定復雜壩基中的互饋優(yōu)勢面.對于多個互饋優(yōu)勢面,采用極限平衡理論計算各個面的抗滑穩(wěn)定安全系數,定義安全系數最小的面為互饋面.(2)針對壩體與壩基之間的相互作用通常假定為平面型接觸問題的不足,考慮互饋面實際接觸面積的影響以及接觸界面上的力學參數(特別是凝聚力)隨接觸面積的改變而改變,建立了基于壩體與壩基實際接觸面積變化的互饋模型.(3)由于分形能定量刻畫接觸面的粗糙程度,利用分形維數

3、得到混凝土壩壩體與壩基互饋面的應力應變本構關系,在此基礎上,考慮分形維數的變化較真實的模擬了混凝土壩壩體與壩基的互饋過程.(4)在弄清混凝土壩壩體與壩基互饋的力學行為及其分析理論和方法的基礎上,研究了混凝土壩壩體與壩基互饋的演變規(guī)律和轉異特征.并基于突變性判據,利用互饋面實際接觸面積或分形維數曲線隨名義應變變化的特征,得到了壩體與壩基互饋的轉異判據.(5)本文研制了混凝土壩壩體與壩基互饋的預警系統,并將其概化為數據融合、警源分析、警兆辨