一种面板堆石坝水下裂缝性态的识别方法技术

技术编号:45275411 阅读:4 留言:0更新日期:2025-05-13 19:14
本发明专利技术公开了一种面板堆石坝水下裂缝性态的识别方法,包括:获取原始监测数据和面板堆石坝竣工图,进行预处理;构建堆石体渗透‑力学耦合状态模型,得到状态场和不确定性场;基于状态场和竣工图,通过面板变形与应力分析,得到面板变形场和应力场;利用变形场、应力场和水下检测数据,通过裂缝特征提取与可视化,得到裂缝性态综合报告。本发明专利技术引入渗透‑力学耦合状态指标,实现堆石体状态空间分区,提高了变形场重构准确性,为大坝安全评估提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水利工程领域,尤其是一种面板堆石坝水下裂缝性态的识别方法


技术介绍

1、面板堆石坝是当今大坝建设的主流形式之一,其安全运行对水利工程和国民经济至关重要。作为关键防渗结构,混凝土面板在长期水压和堆石体变形作用下易发生裂缝,特别是水下裂缝难以直接观测,对坝体安全构成潜在威胁。准确识别水下裂缝的位置、形态及发展趋势,对于预防渗漏事故、延长大坝使用寿命和制定科学维修方案具有重大意义。

2、当前水下裂缝识别主要依赖声呐扫描、水下摄像和人工潜水检测等方法。声呐扫描可获取水下结构轮廓;水下摄像可记录表面细节;人工潜水检测则提供直接观察。数据处理方面,常见方法包括图像分割、轮廓提取和声学信号处理等技术识别裂缝特征,并采用经验或半经验模型分析变形与裂缝的关联性。此外,多源数据融合技术逐渐应用于水下结构检测领域,提高了信息获取的全面性。

3、现有技术中最为关键的问题在于,缺乏一种能同时考虑堆石体应力状态与渗透性能相互影响的耦合建模方法。堆石体在不同应力状态下表现出显著的渗透性差异,尤其在应力临界区域存在非线性变化特征,这种渗透-力学耦合状态会直接影响面板变形和裂缝发展。现有研究多将渗流分析与应力分析割裂处理,或采用简单线性关系表征两者相互作用,无法准确刻画复杂应力场下堆石体渗透-力学关系的时空演化过程,特别是应力梯度剧烈变化区域的局部非线性行为。这一技术难点严重制约了水下裂缝性态识别的精确性,亟需创新性解决方案。


技术实现思路

1、专利技术目的,提供一种面板堆石坝水下裂缝性态的识别方法,以期能够解决现有技术存在的至少一个技术问题。

2、技术方案,一种面板堆石坝水下裂缝性态的识别方法,包括以下步骤:

3、获取原始监测数据和面板堆石坝竣工图,预处理得到标准化监测数据集和数据可靠性指标;

4、基于标准化监测数据集、数据可靠性指标和面板堆石坝竣工图,通过堆石体渗透-力学耦合状态建模,得到堆石体状态场和状态不确定性场;

5、使用堆石体状态场、状态不确定性场和面板堆石坝竣工图,通过面板变形与应力分析,得到面板变形场和面板应力场;

6、基于面板变形场、面板应力场和预存储的水下检测数据,通过裂缝特征提取与可视化决策支持,生成裂缝性态综合报告。

7、有益效果,本专利技术实现了对堆石体渗透-力学耦合状态的高精度建模,为后续面板变形与应力分析以及裂缝特征提取提供了可靠的理论基础,最终达到准确识别面板堆石坝水下裂缝性态的目的。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面板堆石坝水下裂缝性态的识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过堆石体渗透-力学耦合状态建模,得到堆石体状态场和状态不确定性场的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,表征堆石体状态空间异质性,形成堆石体状态空间分布特征的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,构建渗透-力学耦合状态指标的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过面板变形与应力分析,得到面板变形场和面板应力场的步骤包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,生成变形场连续分布的步骤包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,裂缝特征提取的步骤包括:

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,生成变形场连续分布的步骤,还可以为:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,多分辨率层次结构的构建包括:

10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,模拟时变状态动态演化,构建堆石体状态时空演化模型的步骤包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种面板堆石坝水下裂缝性态的识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过堆石体渗透-力学耦合状态建模,得到堆石体状态场和状态不确定性场的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,表征堆石体状态空间异质性,形成堆石体状态空间分布特征的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,构建渗透-力学耦合状态指标的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过面板变形与应力分析,得...

【专利技术属性】
技术研发人员:张凯刘成栋苏畅戴波王亚坤宋迎俊聂兵兵龙冠麟郭翠巧
申请(专利权)人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
类型:发明
国别省市:

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