一种高心墙堆石坝变形参数反演方法技术

本发明专利技术公开了一种高心墙堆石坝变形参数反演方法，涉及高心墙堆石坝监测技术领域。选取合适的反演时段，采用了响应面法构建了目标优化函数，引入模拟退火算法来对目标优化函数进行迭代优化，能够用于高心墙堆石坝变形参数反演分析模拟，为更加准确的进行数值模拟提供技术支撑。解决了传统高心墙堆石坝变形参数反演分析方法中的两点弊端：一是大量的有限元计算造成的反演效率低的问题；二是反演分析有限元计算中，未计算蠕变变形，把瞬时变形当成总变形与监测值作比较进行反演参数优化，从而导致反演得到的瞬时变形参数偏大的问题。

An inversion method for deformation parameters of high core rockfill dam

【技术实现步骤摘要】
一种高心墙堆石坝变形参数反演方法
本专利技术涉及高心墙堆石坝监测
，特别涉及一种高心墙堆石坝变形参数反演方法。
技术介绍
堆石坝是用块石、砂砾石等作为主体材料，经抛填或碾压而成的土石坝。坝体由作为支承的堆石和防渗体及他们之间的过渡层、反滤层组成。土质心墙可以与坝基内垂直和水平防渗体系相连接，因此，由土质心墙作防渗体的堆石坝，可以在深厚覆盖层上修建，是高、中坝常用的坝型。在我国西部水电开发中，在建和已建的很多高心墙堆石坝所处的地形、地质环境复杂，坝体与地基载荷大、应力水平高，大坝与基础变形机理复杂，坝体开裂风险高，调控难度大。对于正在运行的心墙堆石坝，由于坝体和坝基材料的蠕变特性，大坝的变形往往历时多年才会达到稳定。实际工程中虽然布置了变形监测点，能够真实反映大坝的变形特性，然而监测点数量有限，只能捕捉到大坝局部变形特征。因此如何全面反映大坝整体变形特性，并准确地预测大坝变形发展，从而提前做好变形调控措施至关重要，一般采用数值模拟技术来实现这个目的。数值模拟是依靠电子计算机，结合有限元软件，通过数值计算和图像显示的方法，实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高心墙堆石坝变形参数反演方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：结合心墙堆石坝的地质剖面图和变形监测布置图，建立心墙堆石坝三维有限元模型，并根据沉降仪埋设位置，在有限元模型中相应位置布置节点；/nS2：进行参数敏感性分析，即从若干材料力学参数中选取对变形敏感的参数，即得到待反演参数；/nS3：运用均匀设计方法设计待反演参数样本；/nS4：将步骤S3中得到的待反演参数样本输入步骤S1中建立的三维有限元模型中，进行有限元计算，得到变形值样本；/nS5：将步骤S4中得到的变形值样本进行标准化处理，得到标准化变形值，建立标准化变形值与待反演参数样本之间不含交叉项的响应面函数，并根据最小二乘法...

【技术特征摘要】
1.一种高心墙堆石坝变形参数反演方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：结合心墙堆石坝的地质剖面图和变形监测布置图，建立心墙堆石坝三维有限元模型，并根据沉降仪埋设位置，在有限元模型中相应位置布置节点；
S2：进行参数敏感性分析，即从若干材料力学参数中选取对变形敏感的参数，即得到待反演参数；
S3：运用均匀设计方法设计待反演参数样本；
S4：将步骤S3中得到的待反演参数样本输入步骤S1中建立的三维有限元模型中，进行有限元计算，得到变形值样本；
S5：将步骤S4中得到的变形值样本进行标准化处理，得到标准化变形值，建立标准化变形值与待反演参数样本之间不含交叉项的响应面函数，并根据最小二乘法原理拟合响应面函数的系数；
S6：结合心墙堆石坝原型观测数据，利用响应面函数，选取多个不同测点，建立目标优化函数；
S7：引入模拟退火算法对步骤S6中建立的目标优化函数进行迭代优化，得到满足心墙堆石坝变形趋势的最佳变形参数集；
S8：对变形参数集进行检验，即将反演参数代入有限元模型计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭琴琴，陈建康，吴震宇，裴亮，李艳玲，张瀚，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51