茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝反演分析

摘要

高沥青混凝土心墙坝是当今世界坝工领域新的发展方向之一,对沥青混凝土心墙材料进行参数反演分析具有重要的理论意义和实用价值.该文结合茅坪坝Ⅰ期施工情况,对茅坪溪沥青混凝土心墙坝进行了非线性有限元应力应变计算和坝体材料参数反演分析.主要工作如下:1.运用3σ准则剔除误差法和逐步回归分析法对茅坪坝的观测资料进行误差分析,在逐步回归分析中,选用对坝体竖向变形影响较大的时效、施工加载和温度作为回归因子,求出各测点的回归方程和拟合曲线.2.坝壳材料选用邓肯E-μ模型;讨论沥青混凝土心墙材料选用邓肯模型的可行性,最终采用考虑沥青混凝土蠕变特性的改进邓肯模型.用中点增量法结合初应力法反映筑坝材料的应力应变非线性,计算时模拟坝体施工加载过程.采用增量方法对观测资料进行分析,各计算值和观测值吻合较好,表明增量方法能够反映外荷作用下大坝自身的变形和应力规律.3.分别用最小二乘法、Bayes随机法和BP人工神经网络法反演沥青混凝土心墙材料的六个参数,并对参数的敏感性进行研究.4.比较三种反演方法的精度,并以Bayes随机反分析为例,讨论反演参数的统计特性.结论认为Bayes随机反演结果具有无偏性、有效性和一致性的特点;在土石坝等非线性材料反演分析中,考虑先验信息误差的Bayes随机反分析方法具有较好的适用性.5.对坝体进行非线性有限元分析,沥青混凝土参数选择Bayes随机反演值,有限元计算结果同大坝施工观测结果相一致.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1-1沥青混凝土心墙土石坝的发展

§1-2参数反演的发展与意义

§1-3本文的主要研究内容

第二章观测资料的数据处理

§2-1引言

§2-2 3 σ准则剔除误差法

§2-3逐步回归分析

§2-4本章小结

第三章土石坝有限元分析原理及材料的本构关系

§3-1坝体材料的本构模型及在有限元程序中的应用

§3-2有限单元法

§3-3有限元计算中的中点增量法

§3-4本章小结

第四章沥青混凝土心墙材料参数的反演分析

§4-1资料分析及对材料参数的影响

§4-2心墙沥青混凝土模型参数的最小二乘反演分析

§4-3模型参数的Bayes随机反演分析

§4-4模型参数的BP反演分析

§4-5三种反演分析方法精度比较

§4-6反演分析的若干问题研究

§4-6本章小结

第五章坝体非线性粘弹性有限元仿真分析

§5-1有限元计算的条件和参数选取

§5-2计算成果分析

§5-3本章结论

第六章总结与展望

§6-1全文小结

§6-2研究展望

附图

参考文献

致谢