考虑测点灵敏度的高拱坝混凝土热学参数反演方法研究

发布时间：2021-01-06 03:09

　　混凝土热学参数取值的准确性直接影响坝体温度场仿真计算结果的可靠性。受原材料批次、现场施工环境等因素的影响,以往通过室内试验或经验公式获得的混凝土热学参数值难以准确反映真实浇筑条件下的混凝土热学特性。实践表明,基于现场实测温度数据进行反演计算是获取混凝土真实热学参数的一种有效途径。因此,研究准确获取混凝土真实热学参数的反演方法具有重要意义。本文针对目前混凝土热学参数反演精度受温度测点的选择及优化算法的稳定性影响较大的问题,主要开展了以下研究工作:针对反演精度受温度测点位置的选择影响较大的问题,从监测误差和反演误差的解析关系出发,提出了采用测点温度对反演参数的灵敏度最高的原则优选用于热学参数反演的温度测点的方法;在此基础上,结合混凝土热传导问题高度非线性的特点,引入改进的Morris法,提出了测点灵敏度的计算流程。针对混凝土热学参数反演精度受优化算法的稳定性影响较大的问题,首先对比了均匀设计-数值仿真-BP神经网络-遗传算法和遗传算法-数值仿真两种反演方法,分析了二者的异同点和反演结果不稳定的原因;然后从遗传算法的优化策略入手,得出宽泛的初始搜索空间是影响反演结果稳定性的重要因素,由此结合... 

【文章来源】：三峡大学湖北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

可以看出，整个冷却过程分为浇筑前和浇筑后

数反演的主要方法。数值反演是建立温度场仿真数值模型，构造温度监测数据与仿真计算温度误差的目标函数，通过优化算法不断调用温度场仿真程序从而修正混凝土热学参数，使目标函数最小时对应的参数即为待反演的热学参数，数值反演流程如图2-4 所示。实际上，该方法已将参数反演转化为一种非线性优化问题。具体优化目标函数可表达为[60]：* 21 1min ( ( ) )p qij iji jF T T （2.2）其中：i为温度测点编号，j为监测时间序列编号，*( )ijT 为仿真计算温度，*1 2= , , , )Tn （ 为待反演参数，ijT为实测温度，p、q分别为测点总数和监测次数总数。图2-4数值反演流程在进行反演计算时，已知不同测点实测温度ijT

（a）感应及传输单元 （b）采集单元图2-5电阻式温度计系统组成.3.2分布式光纤温度传感系统分布式光纤温度传感系统[61-63]具有测温信息丰富、测温精度高、系统组成简靠性好和不受电磁干扰的优势，只要把分布式测温光纤按照埋设方案布设在混凝，便可实时、连续地获得光纤测网沿线的温度数据。分布式光纤温度传感系统实如图 2-6 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]水工准大体积混凝土分布式光纤温度监测与智能反馈研究[D]. 宫经伟.武汉大学 2013

硕士论文
[1]群智能优化算法在聚类分析中的研究[D]. 赵莉莉.江南大学 2016
[2]水工结构施工期混凝土温度场反分析及其应用[D]. 黎军.河海大学 2002



本文编号：2959821