土石坝材料参数的位移灵敏度计算及在反分析和监测点优化布置中的应用

摘要：

针对土石坝参数反演中待反演参数过多导致的计算量大、精度低的问题,本文首先采用正交试验方法结合有限元数值分析,进行了土石坝邓-肯张模型中多个参数的混合水平正交试验设计,得到了模型中参数K、Kb、φ0对坝体位移和应力最敏感性的参数,应通过反演方法精确求得.同时针对基于本构模型的解析灵敏度计算方法和基于有限差分法的灵敏度计算方法的弊端,作者引入了神经网络技术并结合有限元计算来推求土石坝材料参数灵敏度的解析计算方法并通过算例证明了该方法求解参数灵敏度的可行性和可靠性.经过对土石坝应力应变计算中的控制性参数的位移灵敏度计算,得到了各参数灵敏度在坝体内不同位置的分布规律,提出了坝体位移监测点应主要布置在位移值较大同时灵敏度较大的部位的布置原则,这样不仅能够得到具有较高信噪比的位移信息,同时能得到较大的参数灵敏度信息,能够为大坝的性态分析及参数反演提供最有价值的监测数据.最后通过一个参数反演算例验证了该监测点优化布置原则的正确性.

关键词： 土石坝 材料参数 位移灵敏度 应力应变计算

作者: 宋志宇 董莉莉

作者单位: 黄河勘测规划设计有限公司 河南 郑州450000

会议类型: 国内会议

会议名称: 水电2013大会——中国大坝协会2013学术年会暨第三届堆石坝国际研讨会

会议地点: 昆明

会议语种:中文

页码: 897-909

在线出版日期: 2013-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）