混凝土重力壩變形監(jiān)測資料分析研究.pdf

1、我國是世界筑壩大國，建國以來，我國水利事業(yè)取得了舉世矚目的重大成就。這些大壩給國家?guī)砹孙@著的社會效益和經(jīng)濟效益。然而隨著時間的推移，病壩及老壩的數(shù)量不斷增加，一旦產(chǎn)生潰壩，將會給下游帶來巨大的災(zāi)難和經(jīng)濟損失。大壩安全問題日益突出，現(xiàn)已成為很多人關(guān)注和研究的焦點。
　　實際上絕大部分大壩的破壞并非突然事件，而是存在著一個很難察覺的由量變到質(zhì)變的緩慢積累過程。如果通過有效的變形監(jiān)測手段及時分析了解大壩的運行狀態(tài)，一定能夠提早發(fā)現(xiàn)隱患

2、而將事故消滅于未然。
　　大壩變形監(jiān)測的資料分析是掌握大壩運行狀態(tài)的主要手段，是判斷大壩安危程度的重要依據(jù)。實際影響大壩變形的因素錯綜復(fù)雜，各因素對大壩位移的影響無法用確切的定量的關(guān)系式來描述，且每座大壩都有其各自的特點。因此，如何根據(jù)實際情況及時、準(zhǔn)確、合理的對變形資料進行分析，是大壩安全監(jiān)測領(lǐng)域急需解決的問題。
　　本文首先闡述了大壩變形監(jiān)測工作中，用統(tǒng)計模型、確定性模型和混合模型進行資料分析的基本理論和基本方法;然后對

3、烏金峽混凝土重力壩的引張線監(jiān)測資料、垂直位移監(jiān)測資料、正倒垂線監(jiān)測資料以及上下游水位、庫區(qū)氣溫、水溫等環(huán)境量的監(jiān)測資料進行了全面的分析和研究，對各監(jiān)測量出現(xiàn)極值的原因進行了深入的探討;最后根據(jù)實測資料，建立了變形監(jiān)測的統(tǒng)計模型、確定性模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。三大模型的主要研究內(nèi)容分述如下:
　　1.研究分析了用實測資料建立混凝土重力壩變形監(jiān)測統(tǒng)計模型的基本原理和方法。并結(jié)合該模型對烏金峽混凝土重力壩變形的成因及變化規(guī)律進行了分析。

4、
　　2.探討了用有限元分析軟件ANSYS計算大壩水壓位移分量和溫度位移分量的基本理論，分析了對大壩壩體結(jié)構(gòu)及壩基地質(zhì)模型進行概化的基本方法。
　　3.結(jié)合壩體和壩基的結(jié)構(gòu)性態(tài)，利用有限元分析軟件ANSYS的計算成果，得到了水壓位移分量和溫度位移分量的表達式，最終建立了烏金峽混凝土重力壩的變形監(jiān)測確定性模型。
　　4.根據(jù)統(tǒng)計模型和確定性模型的表達式，分析了烏金峽混凝土重力壩水平位移發(fā)生變化的主要原因以及水壓、溫度、時

5、效性這三部分位移分量的變化規(guī)律。
　　5.探討了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，數(shù)學(xué)描述以及具體的分析步驟等內(nèi)容，總結(jié)了BP算法存在的一些問題，并提出了相應(yīng)的改進辦法。
　　6.以統(tǒng)計模型和確定性模型為基礎(chǔ)，應(yīng)用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了烏金峽混凝土重力壩水平位移變形監(jiān)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
　　7.利用有限元分析軟件ANSYS計算得到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本，然后運用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演了壩體和壩基的彈性模量，并評價了該方法在實際應(yīng)