基于敏感性分析与粒子群算法的拱坝原型动弹性模量反演方法

发布时间：2021-05-01 02:47

　　拱坝在长期服役过程中受材料老化、环境侵蚀等因素影响,其动弹性模量真实值与设计值存在一定差异,合理确定运行期高拱坝及其地基的原型动弹性模量参数对于监控拱坝的振动安全至关重要。由于模态参数更能从整体上反映结构的振动特性,基于拱坝原型振动模态参数反演拱坝及地基的动弹性模量在理论上更为精确,为此,本文提出了一种基于敏感性分析与粒子群算法的拱坝原型动弹性模量反演方法。首先,建立了反映拱坝及地基各分区动弹性模量与拱坝模态参数之间非线性映射关系的响应面数学模型,基于正交试验法分析了拱坝及地基的动弹性模量区域对拱坝模态参数的敏感性,并以此确定了待反演的动弹性模量区域。其次,提出了基于响应面数学模型计算模态参数和原型振动模态参数的拱坝及地基分区动弹性模量反演最优化数学模型,将动弹性模量参数反演问题转化为目标函数最优化求解问题。最后,采用自适应惯性权重的粒子群优化算法对目标函数进行寻优求解,反演出各分区实际动弹性模量。通过原型工程实例分析表明,该方法合理可行且具有很好的精度,为反演拱坝的动弹性模量提供了一条新思路。 

【文章来源】：水利学报. 2020,51(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【文章目录】：
1 研究背景
2 拱坝及地基分区动弹性模量反演方法
    2.1 响应面数学模型
    2.2 敏感性分析
    2.3 最优化目标函数
    2.4 自适应惯性权重的粒子群算法
    2.5 反演流程
3 二滩拱坝原型工程实例
    3.1 原型振动响应测试情况
    3.2 拱坝振动模态参数辨识
    3.3 拱坝计算模型
    3.4 动弹性模量区域的敏感性分析
    3.5 响应面数学模型的构建
    3.6 优化求解
    3.7 反演结果验证
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于强震观测和多输出支持向量机的混凝土坝材料动参数反演[J]. 程琳,王冬冬,杨杰,郑东健,陈诗怡.  振动工程学报. 2017(03)
[2]三峡工程水工建筑物关键技术[J]. 钮新强.  Engineering. 2016(03)
[3]面板堆石坝瞬时变形和流变变形参数的联合反演[J]. 迟世春,朱叶.  水利学报. 2016(01)
[4]泥岩巷道围岩弹塑性参数反演分析与长期稳定性预测[J]. 马非,贾善坡.  岩土力学. 2014(07)
[5]碾压混凝土坝弹性力学参数渐变规律分析[J]. 李波,顾冲时,武金坤.  水利学报. 2013(12)
[6]基于正交试验法的邓肯-张E-B模型参数敏感性分析研究[J]. 李炎隆,李守义,丁占峰,涂幸.  水利学报. 2013(07)
[7]一种拱坝泄流振动响应降噪与特征提取方法[J]. 李火坤,朱嘉俊,苏雅雯.  人民黄河. 2012(12)
[8]特高拱坝基础破坏、加固与稳定关键问题研究[J]. 林鹏,王仁坤,康绳祖,张海超,周维垣.  岩石力学与工程学报. 2011(10)
[9]碾压混凝土坝力学参数的反分析[J]. 顾冲时,李波,虞鸿,徐光磊.  中国科学:技术科学. 2010(06)
[10]水工结构泄流激励动力学反问题研究进展[J]. 张建伟,练继建,王海军.  水利学报. 2009(11)



本文编号：3169994