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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030616227丛书名: 博士后文库
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混凝土坝,安全监控,尺度分析
内容简介
《混凝土坝服役性态安全监控多尺度分析理论及其应用》针对我国已建混凝土坝的数量和总高度均居世界首位的现状，围绕混凝土坝长期运行安全这一当前坝工技术的焦点问题，系统介绍了混凝土坝服役性态安全监控多尺度分析理论，并列举了相应的应用实例。《混凝土坝服役性态安全监控多尺度分析理论及其应用》共分9章，介绍了混凝土坝服役性态多尺度数据估计模型和随机动态分析方法，高拱坝库盘变形的空间跨尺度正反分析方法和裂缝损伤安全监控分析方法，坝基渗流性态的有规分形分析方法、演变和转异监控模型，重力坝服役稳定性可靠度安全监控方法以及混凝土坝服役性态多源信息集成融合推理方法等内容。
目 录
目录
《博士后文库》序言
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 混凝土坝服役性态安全监控的意义 1
1.2 本书主要内容 2
第2章 混凝土坝服役性态多尺度数据估计模型 5
2.1 概述 5
2.2 监测数据的奇异值诊断方法 6
2.2.1 奇异值分类及其模型描述 6
2.2.2 主元分析 7
2.2.3 奇异值诊断 11
2.2.4 奇异值校正 13
2.3 监测效应量的*优估计方法 16
2.3.1 *小方差估计 16
2.3.2 极大似然估计 18
2.3.3 极大验后估计 19
2.3.4 线性*小方差估计 19
2.3.5 *小二乘估计 21
2.4 监测效应量的多尺度数据估计模型 22
2.4.1 多尺度统计模型 22
2.4.2 多尺度数据估计模型 25
2.5 应用实例 31
第3章 混凝土坝服役性态多尺度随机动态分析方法 40
3.1 概述 40
3.2 混凝土坝材料特性的多尺度建模分析方法 40
3.2.1 混凝土材料特性的多尺度建模框架 40
3.2.2 混凝土多相细观力学特性分析方法 42
3.2.3 混凝土细观力学参数非均质随机分布模型 45
3.3 重力坝服役稳定性的随机动态分析模型 52
3.3.1 工程材料时变特性的随机场分析 52
3.3.2 重力坝服役荷载和效应的随机处理 55
3.3.3 基于递阶对角神经网络的动态分析模型 58
3.3.4 应用实例 64
3.4 高拱坝服役性态的等效模拟分析方法 71
3.4.1 高拱坝施工期黏弹性力学参数反演方法 71
3.4.2 高拱坝运行期极限承载能力等效分析方法 76
3.4.3 应用实例 83
第4章 高拱坝库盘变形的空间跨尺度正反分析方法 93
4.1 概述 93
4.2 库盘变形影响因素分析 94
4.2.1 坝体-坝基-库盘系统模拟的有限元方法 95
4.2.2 库盘变形的影响因素 99
4.2.3 库盘变形影响因素的权重分析方法 100
4.2.4 算例分析 102
4.3 库盘变形变化规律分析 106
4.3.1 库盘变形实测资料分析 107
4.3.2 库盘变形数值模拟分析 109
4.4 库盘变形对大坝结构性态影响分析 121
4.4.1 跨尺度模型构建方法 121
4.4.2 小湾双曲拱坝结构性态模拟分析 127
4.4.3 龙羊峡重力拱坝结构性态模拟分析 133
4.5 库盘变形对坝体裂缝稳定性的影响分析 136
4.5.1 薄层单元模拟方法 137
4.5.2 裂缝薄层单元等效弹性模量估算方法 139
4.5.3 应用实例 143
第5章 拱坝裂缝损伤安全监控分析方法 148
5.1 概述 148
5.2 高拱坝裂缝成因挖掘方法 150
5.2.1 高拱坝裂缝成因分析 150
5.2.2 基于粗集理论的高拱坝裂缝成因挖掘 153
5.2.3 应用实例 158
5.3 高拱坝裂缝稳定性安全监控方法 160
5.3.1 基于断裂力学理论的裂缝稳定性分析 161
5.3.2 基于小波理论的裂缝稳定性分析 164
5.3.3 基于典型小概率法的裂缝失稳警戒指标拟定 170
5.3.4 应用实例 172
5.4 高拱坝裂缝损伤尺度影响的分析方法 189
5.4.1 基于弹性补偿法的高拱坝极限承载能力分析 189
5.4.2 高拱坝裂缝损伤尺度对极限承载力的影响分析 202
第6章 坝基渗流性态的有规分形分析方法 219
6.1 概述 219
6.2 坝基断层渗流特性分析方法 220
6.3 坝基断层几何形态的有规分形模拟方法 224
6.3.1 分形特性与分形维数 225
6.3.2 断层单一表面的分形模拟 225
6.3.3 断层的开度分布模拟 232
6.3.4 断层的组合形貌 232
6.4 坝基断层面渗流特性的分形数值模拟方法 233
6.4.1 断层面渗透系数的确定方法 233
6.4.2 渗流场数值模拟方法 236
6.4.3 断层面渗流特性数值模拟试验 240
6.5 坝基蠕变损伤的力学特性分析 244
6.5.1 断层带蠕变损伤模型 245
6.5.2 坝基等效连续介质岩体黏弹性蠕变本构模型 256
6.5.3 断层面剪切黏弹塑性蠕变本构模型 258
6.6 考虑蠕变损伤的坝基渗流性态分析模型 259
6.6.1 坝基蠕变对渗流分形特性影响的数学模型 260
6.6.2 坝基蠕变与渗流耦合模型 262
6.6.3 应用实例 268
第7章 坝基渗流性态演变和转异监控模型 274
7.1 坝基渗流性态演变时序模型 274
7.1.1 考虑断层面分形特性的坝基渗透系数反演方法 274
7.1.2 坝基渗流演变规律和时序模型 283
7.2 坝基渗流安全监控模型 286
7.2.1 坝基测压管水位安全监控模型 286
7.2.2 坝基渗流量安全监控模型 298
7.3 坝基渗流监控模型优化方法 301
7.3.1 基于量子遗传算法的坝基渗流混合模型优化 302
7.3.2 基于小波神经网络的坝基渗流监控模型 305
7.3.3 基于**熵的坝基渗流监控组合模型 307
7.3.4 应用实例 309
7.4 坝基渗流时效转异诊断模型 313
7.4.1 突变势函数 313
7.4.2 坝基渗流的灰色尖点突变模型 314
7.4.3 坝基渗流性态的转异准则 316
第8章 重力坝服役稳定性可靠度安全监控方法 317
8.1 概述 317
8.2 重力坝服役可靠度分析模式 318
8.2.1 重力坝服役稳定性风险因素识别 318
8.2.2 重力坝失稳破坏模式构成方式概化模型 322
8.2.3 基本随机变量的随机过程模型 323
8.2.4 考虑破坏模式相关性的串联系统可靠度算法 325
8.2.5 累积破坏模式形成的并联系统可靠度算法 327
8.3 重力坝服役可靠度模糊综合评价方法 328
8.3.1 模糊综合评判分析模型 328
8.3.2 重力坝服役可靠度计算 333
8.3.3 应用实例 335
8.4 重力坝服役稳定性的时空监控方法 338
8.4.1 重力坝深层滑动失稳分析方法 338
8.4.2 重力坝服役稳定性时效位移突变监控模型 345
8.4.3 应用实例 349
第9章 混凝土坝服役性态多源信息集成融合推理方法 352
9.1 概述 352
9.2 多源信息集成融合分析模型 353
9.2.1 多源信息集成融合分析结构 353
9.2.2 数据信息的模糊贴近度融合模型 355
9.2.3 关联信息的相似度融合模型 357
9.2.4 特征信息的GA-BP网络融合模型 360
9.2.5 决策信息的D-S证据理论融合模型 362
9.3 多源信息的相容方法集综合评价方法 368
9.3.1 相容方法集的确定 368
9.3.2 综合评价方法 371
9.3.3 可靠性分析 380
9.4 多源信息集成融合推理方法 382
9.4.1 黑板框架结构 382
9.4.2 推理分析结构 384
9.4.3 知识库和推理过程 385
参考文献 394
编后记 399
《博士后文库》序言
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 混凝土坝服役性态安全监控的意义 1
1.2 本书主要内容 2
第2章 混凝土坝服役性态多尺度数据估计模型 5
2.1 概述 5
2.2 监测数据的奇异值诊断方法 6
2.2.1 奇异值分类及其模型描述 6
2.2.2 主元分析 7
2.2.3 奇异值诊断 11
2.2.4 奇异值校正 13
2.3 监测效应量的*优估计方法 16
2.3.1 *小方差估计 16
2.3.2 极大似然估计 18
2.3.3 极大验后估计 19
2.3.4 线性*小方差估计 19
2.3.5 *小二乘估计 21
2.4 监测效应量的多尺度数据估计模型 22
2.4.1 多尺度统计模型 22
2.4.2 多尺度数据估计模型 25
2.5 应用实例 31
第3章 混凝土坝服役性态多尺度随机动态分析方法 40
3.1 概述 40
3.2 混凝土坝材料特性的多尺度建模分析方法 40
3.2.1 混凝土材料特性的多尺度建模框架 40
3.2.2 混凝土多相细观力学特性分析方法 42
3.2.3 混凝土细观力学参数非均质随机分布模型 45
3.3 重力坝服役稳定性的随机动态分析模型 52
3.3.1 工程材料时变特性的随机场分析 52
3.3.2 重力坝服役荷载和效应的随机处理 55
3.3.3 基于递阶对角神经网络的动态分析模型 58
3.3.4 应用实例 64
3.4 高拱坝服役性态的等效模拟分析方法 71
3.4.1 高拱坝施工期黏弹性力学参数反演方法 71
3.4.2 高拱坝运行期极限承载能力等效分析方法 76
3.4.3 应用实例 83
第4章 高拱坝库盘变形的空间跨尺度正反分析方法 93
4.1 概述 93
4.2 库盘变形影响因素分析 94
4.2.1 坝体-坝基-库盘系统模拟的有限元方法 95
4.2.2 库盘变形的影响因素 99
4.2.3 库盘变形影响因素的权重分析方法 100
4.2.4 算例分析 102
4.3 库盘变形变化规律分析 106
4.3.1 库盘变形实测资料分析 107
4.3.2 库盘变形数值模拟分析 109
4.4 库盘变形对大坝结构性态影响分析 121
4.4.1 跨尺度模型构建方法 121
4.4.2 小湾双曲拱坝结构性态模拟分析 127
4.4.3 龙羊峡重力拱坝结构性态模拟分析 133
4.5 库盘变形对坝体裂缝稳定性的影响分析 136
4.5.1 薄层单元模拟方法 137
4.5.2 裂缝薄层单元等效弹性模量估算方法 139
4.5.3 应用实例 143
第5章 拱坝裂缝损伤安全监控分析方法 148
5.1 概述 148
5.2 高拱坝裂缝成因挖掘方法 150
5.2.1 高拱坝裂缝成因分析 150
5.2.2 基于粗集理论的高拱坝裂缝成因挖掘 153
5.2.3 应用实例 158
5.3 高拱坝裂缝稳定性安全监控方法 160
5.3.1 基于断裂力学理论的裂缝稳定性分析 161
5.3.2 基于小波理论的裂缝稳定性分析 164
5.3.3 基于典型小概率法的裂缝失稳警戒指标拟定 170
5.3.4 应用实例 172
5.4 高拱坝裂缝损伤尺度影响的分析方法 189
5.4.1 基于弹性补偿法的高拱坝极限承载能力分析 189
5.4.2 高拱坝裂缝损伤尺度对极限承载力的影响分析 202
第6章 坝基渗流性态的有规分形分析方法 219
6.1 概述 219
6.2 坝基断层渗流特性分析方法 220
6.3 坝基断层几何形态的有规分形模拟方法 224
6.3.1 分形特性与分形维数 225
6.3.2 断层单一表面的分形模拟 225
6.3.3 断层的开度分布模拟 232
6.3.4 断层的组合形貌 232
6.4 坝基断层面渗流特性的分形数值模拟方法 233
6.4.1 断层面渗透系数的确定方法 233
6.4.2 渗流场数值模拟方法 236
6.4.3 断层面渗流特性数值模拟试验 240
6.5 坝基蠕变损伤的力学特性分析 244
6.5.1 断层带蠕变损伤模型 245
6.5.2 坝基等效连续介质岩体黏弹性蠕变本构模型 256
6.5.3 断层面剪切黏弹塑性蠕变本构模型 258
6.6 考虑蠕变损伤的坝基渗流性态分析模型 259
6.6.1 坝基蠕变对渗流分形特性影响的数学模型 260
6.6.2 坝基蠕变与渗流耦合模型 262
6.6.3 应用实例 268
第7章 坝基渗流性态演变和转异监控模型 274
7.1 坝基渗流性态演变时序模型 274
7.1.1 考虑断层面分形特性的坝基渗透系数反演方法 274
7.1.2 坝基渗流演变规律和时序模型 283
7.2 坝基渗流安全监控模型 286
7.2.1 坝基测压管水位安全监控模型 286
7.2.2 坝基渗流量安全监控模型 298
7.3 坝基渗流监控模型优化方法 301
7.3.1 基于量子遗传算法的坝基渗流混合模型优化 302
7.3.2 基于小波神经网络的坝基渗流监控模型 305
7.3.3 基于**熵的坝基渗流监控组合模型 307
7.3.4 应用实例 309
7.4 坝基渗流时效转异诊断模型 313
7.4.1 突变势函数 313
7.4.2 坝基渗流的灰色尖点突变模型 314
7.4.3 坝基渗流性态的转异准则 316
第8章 重力坝服役稳定性可靠度安全监控方法 317
8.1 概述 317
8.2 重力坝服役可靠度分析模式 318
8.2.1 重力坝服役稳定性风险因素识别 318
8.2.2 重力坝失稳破坏模式构成方式概化模型 322
8.2.3 基本随机变量的随机过程模型 323
8.2.4 考虑破坏模式相关性的串联系统可靠度算法 325
8.2.5 累积破坏模式形成的并联系统可靠度算法 327
8.3 重力坝服役可靠度模糊综合评价方法 328
8.3.1 模糊综合评判分析模型 328
8.3.2 重力坝服役可靠度计算 333
8.3.3 应用实例 335
8.4 重力坝服役稳定性的时空监控方法 338
8.4.1 重力坝深层滑动失稳分析方法 338
8.4.2 重力坝服役稳定性时效位移突变监控模型 345
8.4.3 应用实例 349
第9章 混凝土坝服役性态多源信息集成融合推理方法 352
9.1 概述 352
9.2 多源信息集成融合分析模型 353
9.2.1 多源信息集成融合分析结构 353
9.2.2 数据信息的模糊贴近度融合模型 355
9.2.3 关联信息的相似度融合模型 357
9.2.4 特征信息的GA-BP网络融合模型 360
9.2.5 决策信息的D-S证据理论融合模型 362
9.3 多源信息的相容方法集综合评价方法 368
9.3.1 相容方法集的确定 368
9.3.2 综合评价方法 371
9.3.3 可靠性分析 380
9.4 多源信息集成融合推理方法 382
9.4.1 黑板框架结构 382
9.4.2 推理分析结构 384
9.4.3 知识库和推理过程 385
参考文献 394
编后记 399
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