复杂结构高坝变形监控方法研究

　　本书在分析碾压混凝土重力坝变形影响因素的基础上，针对典型工况和已有测点实现网格优化，在此基础上采用基于多场耦合的三维有限元数值模拟方法揭示了典型测点的失效模式及相应的变形预警指标。根据面板堆石坝实测资料的相关分析，建立了小样本条件下坝面代表性变形测点的相关向量机模型，为基于置信区间法拟定大坝变形监控指标奠定了基础。

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1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 多相多场耦合理论
1.2.1 研究进展
1.2.2 现状分析
1.3 大坝安全监控
1.3.1 研究进展
1.3.2 现状分析
1.4 统计分析与机器学习
1.4.1 传统统计分析
1.4.2 现代机器学习
1.5 存在问题
1.6 技术线路
1.7 研究内容
2 改进相关向量机模型
2.1 相关向量机
2.1.1 相关向量机模型
2.1.2 相关向量机算法
2.1.3 核函数理论
2.2 粒子群算法
2.2.1 粒子群算法理论
2.2.2 粒子群算法流程
2.3 改进的相关向量机模型
2.3.1 模型构建
2.3.2 模型实现
2.4 本章小结
3 温度场-渗流场-应力场耦合研究进展
3.1 岩体温度-渗流-应力耦合分析
3.2 坝体的多场耦合分析
4 高坝变形监控指标研究进展
4.1 常用监控指标
4.2 监控指标常用拟定方法
4.3 混凝土坝变形监控指标研究进展
4.4 碾压混凝土坝变形监控指标研究进展
5 温度场-渗流场-应力场耦合数学模型
5.1 渗流-应力-温度三场耦合机理
5.1.1 渗流-应力-温度三场之间的相互作用
5.1.2 耦合温度及应力影响的渗流场模型
5.1.3 耦合渗流及温度影响的应力场模型
5.1.4 耦合渗流及应力影响的温度场模型
5.1.5 三场耦合模型及其数值解法
5.2 流-固-热三场全耦合数学模型
5.2.1 流动方程
5.2.2 能量守恒方程
5.2.3 力学平衡方程
5.3 碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析
5.3.1 碾压混凝土坝层(缝)面渗流与坝体应力的耦合机理
5.3.2 碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型
5.4 三维有限元基本理论
6 渗流场有限元分析的计算原理与方法
6.1 渗流分析基本理论
6.1.1 渗流的基本概念
6.1.2 渗流的基本方程
6.2 渗流有限元方法计算理论
6.3 碾压混凝土坝渗流特性
7 温度场有限元计算原理与方法
7.1 导热控制方程
7.2 初始条件和边界条件
7.3 大体积混凝土稳定温度场的有限元法
7.3.1 大体积混凝土稳定温度场有限元计算公式
7.3.2 大体积混凝土非稳定温度场有限元计算公式
8 碾压混凝土力学分析模型
8.1 等效连续模型的建立
8.1.1 垂直层面方向单轴受拉情况
8.1.2 平行层面方向单轴受拉情况
8.1.3 垂直层面方向纯剪情况
8.1.4 本体和夹层之间的实际应力应变分布
8.2 等效连续模型的损伤开裂
8.2.1 层面受拉损伤开裂分析
8.2.2 层面压剪损伤开裂分析
8.2.3 层面拉剪损伤开裂分析
8.3 高面板堆石坝变形的物理机制及分解方法
8.3.1 研究现状
8.3.2 研究目标和主要问题
8.3.3 研究思路与方法
9 工程实例
9.1 高碾压混凝土重力坝
9.1.1 地理位置
9.1.2 河流水系
9.1.2 水文气象
9.1.3 水库基本特性
9.1.4 主要水工建筑物
9.1.5 工程地质
9.2 高面板堆石坝
10 高碾压混凝土坝有限元分析
10.1 计算模型
10.1.1 计算范围与边界条件
10.1.2 网格剖分
10.1.3 计算荷载与组合
10.1.4 材料参数
10.2 计算结果与分析
11 高碾压混凝土坝变形监控指标研究
11.1 变形计算结果分析
11.2 变形监控指标拟定及对比分析
12 变形监控改进相关向量机模型
12.1 变形监控模型的建立
12.1.1 模型因子选择
12.1.2 模型评价指标
12.1.3 数据预处理
12.2 实证结果分析
12.2.1 模型参数的寻优结果
12.2.2 模型的稀疏性能分析
12.2.3 模型的学习性能分析
12.2.4 模型的泛化性能分析
12.3 大坝安全监控指标
12.3.1 评判等级的划分
12.3.2 预警阈值的确定
12.3.3 位移监控指标拟定
12.4 本章小结
13 总结与展望
13.1 总结
13.2 展望