论文部分内容阅读
大体积混凝土如果温度控制不当会产生裂缝,准大体积混凝土同样存在如果温度控制不当产生裂缝的问题。针对施工期水工隧洞衬砌混凝土(准大体积混凝土)温控措施运用是否得当对混凝土结构温度裂缝的控制起到关键性作用,本文结合溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土工程,采用分布式光纤传感技术,进行了泄洪洞衬砌边墙混凝土温度监测试验,然后基于测温数据进行混凝土热学参数反演,与此同时,基于均匀设计温控因素组合,通过温度场和应力场有限元仿真计算生成支持向量机(SVM)训练数据集,构建回归模型(Model),结合不同安全系数转化的目标函数,利用遗传算法调用Model优选对应的温控措施。主要研究内容如下 1)现场监测试验及监测数据处理。基于分布式光纤测温技术,选取合理的试验埋设方案,实时在线监测衬砌混凝土内部的温度信息。根据监测数据可以获得衬砌混凝土的浇筑温度、最高温度、降温速率和温度梯度等相关信息; 2)编制了基于组合指数式绝热温升、考虑水管冷却等效热传导的温度场有限元计算程序。研究了组合指数式绝热温升理论推导和与实际监测数据的吻合效果,采用考虑水管冷却等效热传导法进行温度场仿真计算,并利用算例对比验证了计算程序的正确性; 3)现场衬砌混凝土热学参数反演。选取混凝土最终绝热温升0、导温系数、水泥水化热上升速率n、等效表面放热系数四个热学参数,基于均匀设计的热学参数组合,通过温度场有限元仿真计算生成支持向量机(SVM)训练数据集,构建回归模型(Model),利用遗传算法调用训练好的模型进行衬砌混凝土热学参数联合反演; 4)实际工况下温度场应力场仿真计算。基于反演的热力学参数,把现场监测资料与有限元仿真计算有机结合起来,对溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土温度及温度应力分布规律及影响因素进行了研究,研究表明低温季节施工期温控措施必要,且应当合理; 5)最后对溪洛渡泄洪洞衬砌混凝土施工期温控防裂措施进行了智能优选调控。基于均匀设计的温控因素(通水时刻、浇筑温度、通水水温、保温效果)组合,通过温度场和应力场有限元仿真计算,获得结构内部和表面关键点的第一主应力过程线,由此获得内部和表面主拉应力历时曲线和抗拉强度的增长曲线的关系Ri和Rs的最小值,温控因素组合和Ri、Rs作为支持向量机(SVM)训练数据集,构建回归模型,结合不同安全系数转化的目标函数,利用遗传算法调用模型优选对应的温控措施,最后对优选的温控措施结果进行规律性分析表明,浇筑温度、通水水温和通水起始时刻之间相互制约且彼此联系。