1.不同参数材料分区浇/填筑坝变形混合模型通用建立方法,其特征在于,包括如下步骤:
确定测点所在的坝体或坝段,并获取测点所在的坝体或坝段以及对应的坝基、坝肩的材料分区;
确定各分区材料的本构模型,对本构模型进行参数敏感性分析,根据试验、检测信息确定各分区的材料参数存在区间;
确定各分区材料参数区间的子区间,根据全部材料分区数和各区材料敏感参数的各自子区间,同时考虑水位变化区间,采用均匀设计确定材料-水位的组合及组合数;
对每种材料参数组合,进行不同水位条件下的变形数值计算,确定测点的水位-变形样本,当水位样本不足时采用插值方法获得;
根据数值计算得到的测点变形-水位样本,建立变形-水位拟合方程;
遍历所有分区材料组合得到不同组合条件下变形-水位拟合方程并全部代入总体回归方程,采用优化算法获得各变形方程的相应系数,形成测点变形的总体混合模型。
2.根据权利要求1所述的不同参数材料分区浇/填筑坝变形混合模型通用建立方法,其特征在于,所述确定不同参数材料的本构模型包括:
判断坝体或坝基的材料类型,若为运行期大坝的混凝土和岩石材料,则取线弹塑性模型,弹性阶段材料分区i的本构模型参数为(Ei,μi),其中i=1,2,…M,M为材料的分区个数;若为施工期混凝土大坝则选用黏弹塑性本构模型;
若为土体或堆石材料,则从邓肯E-B模型、剑桥模型、南水模型或河海模型中根据材料特性选取相应的本构模型。
3.根据权利要求1所述的不同参数材料分区浇/填筑坝变形混合模型通用建立方法,其特征在于,确定变形测点所在的坝体或坝段,并根据测点所在的坝体或坝段确定相应的材料分区,对于分段浇筑的混凝土重力坝,如选取的是中间坝段则不存在坝肩,只取测点所在坝段和坝基相应空间;如果是两岸坝段则需加上坝肩;如果是拱坝则取整个坝体及坝基和坝肩,对土石坝根据其河谷形状确定;V型河谷土坝取整体,而对U型河谷的土坝中间测点可取平面。
4.根据权利要求1所述的不同参数材料分区浇/填筑坝变形混合模型通用建立方法,其特征在于,根据测点水位-变形样本建立变形-水位拟合多项式包括如下步骤:
将有限元计算获得的变形-水位样本分成训练样本和检验样本,其中,训练样本比例为9/10,检验样本为1/10;
将训练样本采用最小二乘法、偏最小二乘或抗差估计方法建立变形-水位多项式拟合方程;其中,所述检验样本用于检验变形-水位多项式拟合方程的泛化能力和精度,对于不能满足泛化推广能力和精度的变形-水位拟合方程需要重新建立。
5.根据权利要求4所述的不同参数材料分区浇/填筑坝变形混合模型通用建立方法,其特征在于,单一材料组合条件下变形-水位多项式拟合方程的表达式具体如下:
若材料为运行期大坝的混凝土材料,则多项式的表达式为:
若材料为土体、堆石材料或施工期混凝土,则多项式的表达式为:
其中,H为测点对应的水深,j为幂次数;τ、ω为水深变化对变形影响的延迟时间,具体项数根据试算和分析确定为多项式系数。
6.根据权利要求1所述的不同参数材料分区浇/填筑坝变形混合模型通用建立方法,其特征在于,采用仿生优化算法获得各变形-水位拟合方程的相应系数。
7.根据权利要求1或5所述的不同参数材料分区浇/填筑坝变形混合模型通用建立方法,其特征在于,所述总体混合模型为:
式中:δ是测点位移;是水压分量;f(T)是温度分量;f(t)是时效分量;N是材料组合数,Ai是拟合方程的系数。