基于径向基网络的面板堆石坝永久沉降预测

发布时间：2017-09-01 23:27

  本文关键词：基于径向基网络的面板堆石坝永久沉降预测

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【摘要】：混凝土面板堆石坝应用广泛,是土石坝中一种适用的类型。在我国对水利资源实施大开发战略以后,高面板坝的抗震稳定、安全等问题将会变得尤为重要和突出。地震属于自然灾害,地震的发生会给我们造成不可预估的经济损失、环境破坏和生命伤亡等。因此,对于地震震害的预测,是我们比较关心的问题。面板堆石坝地震震害主要表现在坝顶永久沉降,本文围绕面板堆石坝坝顶永久沉降的震害预测问题开展研究工作,主要内容和结论如下：1、将径向基网络模型用于面板坝变形的静力预测。按一定比例将实际工程在竣工期和蓄水期的坝顶静力沉降资料,分成训练样本和检测样本,通过网络学习,建立径向基网络模型。然后,以水布垭设计资料为预测样本进行预测分析。2、提出了一种基于径向基网络模型的面板堆石坝坝顶地震永久变形的预测方法。利用三维有限元计算程序对4种坝高(100m、150m、200m和250m)的理想面板堆石坝；选择4种地震波(EI Centro地震波、Taft地震波、日本神户波和人工波)、3种宽高比(1：1、1：2和1：3)和3种震级(7级、8级和9级),组合成240种工况进行永久变形计算,并分别作为训练样本、检测样本,建立径向基网络,验证了径向基网络模型在面板堆石坝永久变形预测分析中的可行性。以四川紫坪铺面板坝为例进行地震永久变形预测,并与实测变形以及数值计算结果进行对比分析。结果表明：径向基网络模型在面板堆石坝静力和坝顶永久沉降中的预测准确、方便、有效。3、通过对多个理想面板堆石坝对比计算分析,进一步研究了坝高、宽高比、水深比、堆石料平均密度、峰值加速度、不同地震波频谱特性等各个因素对面板堆石坝坝顶地震永久变形的影响。
【关键词】：混凝土面板堆石坝 径向基网络 永久沉降 预测
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV641.43;TV698.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 混凝土面板堆石坝的发展9-10
• 1.2 研究背景及意义10-11
• 1.3 研究现状11-17
• 1.3.1 地震反应分析方法11-13
• 1.3.2 土石坝地震永久变形计算分析方法13-14
• 1.3.3 地震永久变形的计算模型14-15
• 1.3.4 面板坝坝顶永久位移分析的研究现状15-17
• 1.4 本文主要工作17-18
• 2 土石坝三维计算分析的基本理论18-24
• 2.1 静力计算模型18-19
• 2.2 动力计算模型与方法19-21
• 2.2.1 等效线弹线模型19-20
• 2.2.2 动水压力计算模型20-21
• 2.2.3 接触面单元模型21
• 2.2.4 动力有限元方法21
• 2.3 永久变形计算模型与方法21-24
• 2.3.1 永久变形模型21-22
• 2.3.2 等价节点力法22-24
• 3 基于径向基网络模型的沉降量预测24-32
• 3.1 引言24
• 3.2 径向基网络模型24-25
• 3.3 基于RBF网络的CFRD沉降预测模型25-30
• 3.3.1 模型输入与输出25-26
• 3.3.2 建立RBF网络沉降预测模型步骤26
• 3.3.3 样本选取26
• 3.3.4 样本预处理26
• 3.3.5 网络的创建、训练26-28
• 3.3.6 检验结果28-30
• 3.4 工程实例预测30-31
• 3.4.1 工程实例30
• 3.4.2 预测结果30
• 3.4.3 结果分析30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 4 基于径向基网络模型的CFRD地震永久变形预测32-48
• 4.1 理想面板堆石坝三维有限元计算32-41
• 4.1.1 理想面板堆石坝32-33
• 4.1.2 三维有限元静力计算33-34
• 4.1.3 三维有限元动力计算34-39
• 4.1.4 三维有限元永久变形计算39-41
• 4.2 基于径向基网络模型的CFRD坝顶永久变形预测41-44
• 4.2.1 径向基网络模型的输入与输出41-42
• 4.2.2 建立RBF网络坝顶沉降预测模型步骤42
• 4.2.3 样本选取42
• 4.2.4 样本预处理42-43
• 4.2.5 网络的创建、训练43-44
• 4.2.6 检验结果44
• 4.3 径向基网络模型在实际中的应用44-46
• 4.3.1 工程实例44-45
• 4.3.2 预测结果45-46
• 4.3.3 结果分析46
• 4.4 本章总结46-48
• 5 影响面板堆石坝坝顶永久沉降因素48-57
• 5.1 引言48-49
• 5.2 坝高对永久沉降的影响49-50
• 5.3 坝前水位对永久沉降的影响50
• 5.4 宽高比对永久沉降的影响50-51
• 5.5 堆石料密度对永久沉降的影响51-52
• 5.6 地震波对永久沉降的影响52-53
• 5.7 峰值加速度对永久沉降的影响53-55
• 5.8 本章总结55-57
• 6 结论与展望57-60
• 6.1 主要结论57-58
• 6.2 展望58-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：775054