混凝土坝变形监控指标的理论及其应用

文章将力学模型引入大坝安全监测领域，并依据混凝土坝变形规律，提出拟定混凝土大坝变形一、二、三级监控指标的原理及方法，研制了相应的分析计算程序。上述分析方法已应用于拟定某重力坝和某连拱坝的变形监控指标，结果已被实际工程采用。     

混凝土坝变形监控指标的理论及其应用

文章将力学模型引入大坝安全监测领域，并依据混凝土坝变形规律，提出拟定混凝土大坝变形一、二、三级监控指标的原理及方法，研制了相应的分析计算程序。上述分析方法已应用于拟定某重力坝和某连拱坝的变形监控指标，结果已被实际工程采用。     

混凝土坝服役性态监测效应量安全监控指标拟定方法

表征混凝土坝服役性态变化的监测效应量,其变化客观反映了大坝的工作性态变化,为确保大坝的安全运行,需对相应的监测效应量拟定安全监控指标,传统的方法在假定一定失效概率的前提下拟定监控指标,人为因素影响较大。经对传统方法不足的分析,基于典型小概率方法和层次分析法的思想,提出了混凝土坝服役性态评价等级属性不等区间的划分方法,在此基础上,综合运用最大熵原理,构建反映混凝土坝服役性态变化的监测效应量概率密度函数,提出拟定对应大坝服役性态评价不同等级属性的监测效应量安全监控指标的方法,并通过工程实例验证了所提出方法的可行性和有效性。     

混凝土熏力坝变形根限监控指标的探讨

大坝变形是大坝观测主要和理量之一，也是评估大坝工作性态，监控其安全运行的重要指标。变形监控指标一般可分为正常值、警戒值和极限值。变形极限值是重要而又难以拟定的，值得深入研究。本文重点探讨推求策略坝运行期变形极恨监控指标值的基本原理、表达公式和计算方法，并结合实例予以应用。     

混凝土坝运行初期安全监控指标拟定方法研究

针对混凝土坝在运行初期安全监测数据有限、常规大坝安全监控指标拟定方法误差较大的问题,提出基于自助法(Bootstrap)及核密度估计(KDE)理论的大坝安全监控指标拟定方法。通过再抽样构造安全监测数据的自助样本,对扩充后的样本采用核密度估计方法确定监测数据的概率密度函数,在此基础上拟定混凝土坝运行初期安全监控指标。结合仿真算例与某混凝土坝的实测数据,并与置信区间法结果对比分析,结果显示新方法误判率低,表明该方法所拟定的安全监控指标可以作为混凝土坝运行初期识别险情的标准,具有有效性和可行性。     

混凝土坝工程长效服役与风险评定研究述评

我国混凝土坝工程无论数量、高度、规模均居世界前列,大坝长效服役的健康状况不仅关系到整个工程的安危,而且对经济建设、社会安定与生态安全等具有重大影响。在对我国混凝土坝工程建设与安全现状进行阐述的基础上,从混凝土坝材料性能演化、隐患病害监测与检测、施工质量控制、安全风险管理与评定等方面,论述了混凝土坝长效服役与风险评定理论、方法及其技术的研究现状。认为今后应加强多破坏因素耦合作用下混凝土坝材料性能演化规律、大坝隐患病害与施工质量的全方位智能化监控、水库大坝风险标准与实用化评估、溃坝概率计算和后果评价等方面的深入研究,以建立和完善混凝土坝长效服役保障与提升的理论和方法体系。     

基于风险的大坝安全监测理念及应用

随着大坝管理向风险管理转变,传统的大坝安全监测已不适应风险管理需求,建立基于风险的大坝安全监测是必然趋势。基于国内外大坝风险研究成果,归纳总结了大坝可能破坏模式,探讨了基于风险的大坝安全监测理念,初步提出了不同破坏模式、不同风险等级下的监测项目、测点布设和监测频次,强调了监测资料分析时效性和分级动态预警的重要性。     

大坝服役风险分析与管理研究述评

随着生产力水平的不断提升和风险理念的引入,我国大坝安全管理正从传统的工程安全管理向工程风险管理方向发展。在对我国大坝风险分析与管理研究现状进行阐述的基础上,论述了大坝风险标准的建立、风险识别、风险评估及风险处理等大坝风险分析与管理各环节的研究现状。认为今后应加强群坝风险标准及溃坝社会与环境影响、大坝风险识别量化模型、多失效模式大坝风险率计算、非概率及时变可靠性分析方法和群坝风险分析与管理等方面的研究,以完善我国大坝风险分析与管理体系,确保大坝健康长效服役。     

混凝土重力坝变形极限监控指标的探讨

大坝变形是大坝观测主要物理量之一，也是评估大坝工作性态，监控其安全运行的重要指标。变形监控指标一般可分为正常值、警戒值和极限值。变形极限值是重要而又难以拟定的，值得深入研究。本文重点探讨推求重力坝运行期变形极限监控指标值的基本原理、表达公式和计算方法，并结合实例予以应用。     

混凝土坝健康模糊综合诊断方法研究

影响混凝土坝健康状况的因素众多,建立的混凝土坝健康综合诊断指标体系,既包含有定量指标,又包含有定性指标,同时,定性指标指标值的确定带有模糊性,并且混凝土坝健康等级之间的界限也难以准确的界定。模糊综合诊断模型通过确定各个诊断指标的权重及其隶属度向量获得模糊评判矩阵,然后把模糊评判矩阵与诊断指标的权重集进行模糊运算并进行归一化,得到诊断指标健康值,确定被诊断对象的等级层次,最终对混凝土坝健康进行评价,工程实例计算结果表明:模糊综合诊断模型计算结果与实际运行情况相符。本文利用模糊综合诊断模型解决了大坝健康综合诊断指标体系中的模糊性问题。     

沥青混凝土心墙堆石坝地震变形评价方法及其可靠度分析

沥青混凝土心墙堆石坝可就地取材,工程造价低,在我国西部强震区被广泛应用。因其工作条件复杂,且筑坝材料具有非线性特性,故其地震安全评价问题一直受到工程界的关注。因此开展地震作用下沥青混凝土心墙堆石坝的可靠度分析具有理论意义和工程应用价值。本文以坝体裂缝作为坝体地震变形破坏的判断依据,将坝体地震变形倾度作为地震安全的控制指标,建立了基于倾度法和中心点法的沥青混凝土心墙堆石坝地震变形可靠度分析方法。以某98 m高的沥青混凝土心墙堆石坝为例,进行了地震变形的可靠度分析。结果表明:基于本文沥青混凝土心墙堆石坝地震变形可靠度分析方法,获得的大坝设计基准期内的年计地震变形失效概率py=2.156×10~(-6),对应的可靠指标β=4.6,满足规范要求;采用倾度法和中心点法相结合,可以考虑坝体材料分区的影响,获得较为准确的土石坝地震变形失效概率结果,对土石坝具有普遍适用性。本文提出的土石坝坝体地震变形可靠度分析方法,可为沥青混凝土心墙堆石坝抗震设计、地震风险分析以及风险等级的建立提供依据。     

群坝风险评估指数排序方法的探讨

结合江西省水库的实际情况,研究了群坝的风险评估指数排序方法,综合评定了大坝工程安全风险程度因子和溃坝损失影响因子,并综合考虑水行政主管部门对水库管理因素的排序、总库容、灌溉效益、加固前期工作等情况,确定水库的综合影响因子.以这3大影响因子的乘积表示水库的风险评估指数的高低,风险指数越大,表明水库越危险,应优先得到除险加固.通过对江西省200余座不同类别的水库应用排序表明,该计算方法简单实用,可操作性强,分析结果与实际基本相符,可用于群坝除险加固排序.     

基于非连续变形分析的重力坝变形预警指标

传统的确定大坝安全监控指标的方法都采用小变形和连续性假设,不能把重力坝的整体抗滑稳定与大坝变形有机地结合起来。在研究影响混凝土重力坝安全的因素和预警指标体系的基础上,引入基于块体理论的非连续变形分析,考虑坝体和坝基整体抗滑稳定,采用强度折减系数法分析了三峡大坝左岸厂房3#坝段的整体抗滑稳定性,得到了安全系数与大坝位移之间的内在联系。根据失稳判据和坝体位移与强度折减系数之间的关系曲线确定了大坝的结构性态,并估计出大坝弹性状态和承载极限状态的变形预警指标。     

基于小概率法的大坝多源监测预警阈值研究

针对大坝预警指标阈值确定方法不完善、监控指标指导作用不强等问题,本文基于霍尔三维结构,系统阐述了大坝预警理论,构建了预警指标体系。通过将大坝监测数据正态分布计算转换成查询柯尔莫哥洛夫分布表,提出了基于小概率法的大坝多源监测预警阈值拟定方法。结合某水库观测数据,拟定该大坝表面沉降及渗流量的预警阈值,分析结果表明,该方法能够有效评估监测指标与历年来抵御不利工况的能力,更好的反映大坝运行状况,极大地提高了监测信息的预警价值。     

Integrated Multi-Level Control Value and Variation Trend Early-Warning Approach for Deformation Safety of Arch Dam

Appropriate early-warning index of dam deformation can be used to identify the structural behavior in real time. It is an important measures to monitor the service safety of dam engineering. This paper focuses on the approach determining the early-warning index of arch dam deformation by analyzing the prototypical observations of dam safety and implementing the numerical simulation of dam structure. First, according to the long-term deformation process of arch dam, an early-warning criterion, which combines the multi-level control value and variation trend of dam deformation, is presented. Second, the numerical analysis for structural failure is implemented to calculate the global safety factor of arch dam. A method determining the global safety factor-based control value of dam deformation is developed. Third, the multi-resolution analysis of wavelet is introduced to identify the variation trend of dam deformation from the measured data. The variation trend rule is given to judge the deformation status of arch dam. Finally, the deformation behavior of one actual arch dam is taken as an example. The multi-level control value formula of dam deformation is given. It is combined with the variation trend of dam deformation to fulfill the comprehensive evaluation of deformation safety. It is indicated that the proposed approach is suitable to be used to determine the early-warning index of arch dam deformation, can help with identifying the service safety and potential risk of dam engineering.     

基于组合赋权-理想点法的大坝安全评价模型

引入理想点法的基本原理,建立了基于理想点法的大坝安全评价模型。选取大坝的变形、渗流为大坝安全评价指标体系,根据既定体系确定大坝安全评价标准和安全评价等级,采用组合赋权法确定评价指标权重,根据理想点法原理计算理想点贴近度,从而给出大坝安全评价结果。将该方法用于某已建大坝工程,工程实例表明,该方法的安全评价结果与实际相符,为大坝安全评价问题提供了一条新的思路。     

证据理论在碾压混凝土坝安全综合评价中的应用

针对碾压混凝土坝安全性态综合评价中评价指标、指标权重及评价等级的确定所存在的不确定性,将证据理论应用到碾压混凝土坝安全性态综合评价中,以解决评价过程中的不确定性问题。提出了证据理论在碾压混凝土坝安全评价中的计算步骤,建立了碾压混凝土坝安全评价指标体系。通过实例计算,验证了该方法是有效可行的,为碾压混凝土坝安全性态综合评价提供了新的思路。     

阿尔塔什水利枢纽工程混凝土面板堆石坝抗震工程措施及静、动力有限元计算分析

鉴于强震区200 m级超高混凝土面板堆石坝所面临的变形控制难、坝体抗震等级高、砂砾石覆盖层深厚等诸多设计难点,结合阿尔塔什混凝土面板堆石坝坝体结构、坝壳料设计,借鉴已建工程经验提出抗震工程措施。通过建立坝体、覆盖层的三维有限元模型,堆石料静力本构分析采用邓肯张E-B模型,动力本构分析采用等效黏弹性模型,分析了考虑抗震工程措施的坝体抗震能力。结果表明:坝体在竣工期、正常运行期、正常运行+地震三个工况下的变形规律合理。混凝土防渗墙和面板结构中最大拉、压应力均可满足所选混凝土材料的规范要求。坝顶下游坝坡设置浆砌块石护坡后可有效减弱该区域局部动力剪切破坏和浅层滑移。坝顶上、下游边坡布置阻滑钢筋网以及适当提高填筑料的相对紧密度、孔隙率,可以有效提高大坝坝坡的抗震稳定性和坝体抗震能力。研究成果以期为今后300 m级面板堆石坝工程设计上提供借鉴。     

三里坪水电站碾压混凝土双曲拱坝设计

针对三里坪大坝复杂的坝基地质条件,选择了合理的拱坝建基面和体形设计方案。通过综合比较3种拱形的安全性和工程量,确定了对数螺旋型双曲拱坝作为大坝拱形。根据坝体应力分析结果对坝体混凝土进行了分区。为了保证拱坝坝肩的抗滑稳定性,并满足拱坝的变形要求,采取了抗剪洞和置换洞等综合措施进行处理。三维非线性分析表明,处理后的大坝整体安全度有较大提高,运行安全得到保障。