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原文传递基于变形的拱坝运行期实时安全监控阈值确定方法

专利名称：	基于变形的拱坝运行期实时安全监控阈值确定方法
摘要：	本发明涉及基于变形的拱坝运行期实时安全监控阈值确定方法，建立反映结构主要特征的网格模型；进行变形值分离，得到水压变形分量；反馈大坝结构材料参数；进行全坝全过程仿真分析，预测拟定水位、温度、坝肩变形、徐变条件下一定时间内的大坝变形；采用仿真方法进行水位、温度、坝肩变形、徐变单因素变形影响分析，得到变形发展规律；根据实际水位、温度、坝肩变形、徐变及拟定水位、温度、坝肩变形、徐变，利用插值算法得到实际条件下大坝变形；基于监测与计算变形，确定变形允许波动范围；最终得到实时变形监控阈值。本发明准确预测大坝变形，实现物理机制良好解释，同时监控指标实时动态变化，能够实现实时精准监控。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国水利水电科学研究院
发明人：	周秋景;金鑫鑫;赵泽湖;刘瑞强;吴龙珅;张家豪;高宇欣;刘毅;张国新;程恒;雷峥琦;徐秀鸣;邱永荣;杨波;江晨芳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910449942.0
公开号：	CN110374047A
代理机构：	成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	李鹏
分类号：	E02B1/00(2006.01);E;E02;E02B;E02B1
申请人地址：	100038 北京市海淀区复兴路甲1号
主权项：	1.基于变形的拱坝运行期实时安全监控阈值确定方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)对大坝资料进行全面分析，建立反映结构、材料和施工过程主要特征的网格模型； (2)基于大坝变形监测资料，结合水位、环境温度、温度回升、坝肩变形及徐变，采用统计模型对大坝各正倒垂测点进行回归分析，得到大坝水压变形分量； (3)基于水压变形分量，进行结构材料弹性模量参数反演分析，得到符合实际的材料性能参数； (4)采用上述反馈参数，基于拟定水位、环境温度、温度回升、坝肩变形、徐变，进行全坝全过程仿真分析，预测一定时间内的大坝变形，给出大坝所有正倒垂测点变形随时间变化过程，确定变形基准值； (5)采用步骤3中反馈的材料参数，进行大坝坝面水压、库盘水压、环境温度、温度回升、坝肩变形及大坝徐变单因素影响分析，得到不同单因素作用下变形随各因素变化的发展规律； (6)在实际运行过程中，水库水位w、温度T、坝肩坝肩变形δf、徐变cτ是持续变化的，设某时间点t时水库水位wt、环境温度Tt、坝肩变形δft、徐变cτt，对应大坝变形值δdt应为：δdt＝f(wt，Tt，δft，cτt) 而第(4)中初始预测给定的变形基准值对应水位是wt0、环境温度Tt0、坝肩坝肩变形δft0、徐变cτt0，大坝变形基准值δdt0为： δdt0＝f(wt0，Tt0，δft0，cτt0) 则初始预测变形基准值与实际运行过程中的变形值存在水位、温度、坝肩变形、徐变不同导致的差异Δδ，进行修正，即： δdt＝δdt0+Δδ (7)在大坝实际运行过程中变形值δdt确定后，给出允许上下变动范围Δδdt，确定各点变形阈值δdt_per： δdt_per＝δdt±Δδdt 其中允许变动范围确定方法为：基于运行期各点监测数据和预测数据，计算两者各个时刻偏差的平方和，得到平均偏差Δa及最大偏差Δmax，在此基准上，根据平均偏差与最大偏差比例r＝Δa/Δmax，确定允许偏差： Δδdt＝2～3Δa或Δδdt＝1～2Δmax 即在一些偶然因素影响下，大坝变形值与预测值有些偏差是正常的，但不允许超过这个区间，一旦超过，则处于异常状态，需要进行预警。 2.根据权利要求1所述的基于变形的拱坝运行期实时安全监控阈值确定方法，其特征在于，步骤(1)对大坝各种资料包括结构、施工、运行、环境、监测资料。 3.根据权利要求1所述的基于变形的拱坝运行期实时安全监控阈值确定方法，其特征在于，步骤(5)得到不同单因素作用下变形发展规律，包括不同水位下各测点变形大小。 4.根据权利要求1到3任一项所述的基于变形的拱坝运行期实时安全监控阈值确定方法，其特征在于，步骤(6)变形修正方法采用多维插值算法实现；设存在N个M维输入数据X及其对应输出数据Y，对每个输入数据Xi进行排序，在此基准上计算输出数据Yi，即：根据原预测仿真时计算水位wt0、温度Tt0、坝肩变形δft0、徐变cτt0以及当前水位wt、温度Tt、坝肩变形δft、徐变cτ，利用插值算法函数y，综合计算得到修正值Δδ： Δδ＝y(wt0，Tt0，δft0，cτt0，wt，Tt，δft，cτ)。
所属类别：	发明专利