基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法及装置

    专利2025-03-06  6


    本申请涉及数据分析,尤其涉及一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法及装置。


    背景技术:

    1、应力应变是混凝土坝运行安全较为关注的监测项目,混凝土坝布置了规模巨大的应力应变监测系统。随着各类监测手段的应用和自动化监测技术的普及,监测数据的数量级和更新率大幅提升,仅通过传统的人工分析方法,难以对大坝及坝基运行应力应变做出及时且全面地评判。


    技术实现思路

    1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

    2、为此,本申请的一个目的在于提出一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法,包括:在混凝土坝布置应力应变监测系统,以采集混凝土坝的应力应变监测数据;基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数,其中,应力应变分析参数包括坝基应力垂向分布、坝体整体水平应力、竖直梁向整体应力、重点部位应变测点变幅对比;基于应力应变分析参数,对混凝土坝进行应力应变分析。

    3、本申请的第二个目的在于提出一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析装置。

    4、本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。

    5、本申请的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。

    6、本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

    7、为达上述目的,本申请第一方面实施例提出了一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法,包括:在混凝土坝布置应力应变监测系统,以采集混凝土坝的应力应变监测数据;基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数,其中,应力应变分析参数包括坝基应力垂向分布、坝体整体水平应力、竖直梁向整体应力、重点部位应变测点变幅对比;基于应力应变分析参数,对混凝土坝进行应力应变分析。

    8、根据本申请的一个实施例,基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数中的坝基应力垂向分布,并基于坝基应力垂向分布对混凝土坝进行应力应变分析,包括:获取同一锚杆上等间距布置的锚杆应力计的测值,并建立监测量与坝基深度分布的空间关联模型;采用皮尔森相关系数,计算混凝土坝坝基任一剖面垂向应力往期邻近两次历时监测量空间关联曲线的相关性,得出往期每邻近两次应力垂向分布曲线的相关性系数;对应力垂向分布曲线的相关性系数进行拟合,构建第一时间序列预测模型,其中,第一时间序列预测模型用于对应力垂向分布曲线上最新一期的相关性系数进行预测;通过第一时间序列预测模型计算获得的最新一期预测值与根据最新一期实测量计算出的应力垂向分布曲线的相关性系数进行对比,量化分析坝基剖面当期坝基应力垂向分布是否较往期有突变或有超出第一预设阈值的变幅,以评价坝基垂向应力整体变化情况。

    9、根据本申请的一个实施例,基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数中的坝体整体水平应力,并基于坝体整体水平应力对混凝土坝进行应力应变分析,包括:获取同一平面应变计组水平向应变计测值换算的单轴应力,并建立监测量与坝段分布的空间关联模型;采用皮尔森相关系数,计算混凝土坝任一层平面水平向往期邻近两次历时监测量空间关联曲线的相关性,得出往期每邻近两次整体水平应力空间关联曲线的相关性系数;对水平应力空间关联曲线的相关性系数进行拟合,构建第二时间序列预测模型,其中,第二时间序列预测模型用于对水平应力空间关联曲线上最新一期的相关性系数进行预测;通过第二时间序列预测模型计算获得的最新一期预测值与根据最新一期实测量计算出的整体水平应力空间关联曲线的相关性系数进行对比,量化分析当期整体水平应力是否较往期有突变或有超出第二预设阈值的变幅,以评价坝体整体水平应力变化情况。

    10、根据本申请的一个实施例,基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数中的竖直梁向整体应力,并基于竖直梁向整体应力对混凝土坝进行应力应变分析,包括:获取同一剖面应变计组竖直垂向应变计测值换算的单轴应力,并建立监测量与高程分布的空间关联模型;采用皮尔森相关系数,计算混凝土坝任一坝段竖直梁向剖面往期邻近两次历时监测量空间关联曲线的相关性,得出每邻近两次竖直梁向整体应力空间关联曲线的相关性系数;对竖直梁向整体应力空间关联曲线的相关性系数进行拟合,构建第三时间序列预测模型,其中,第三时间序列预测模型用于对竖直梁向整体应力空间关联曲线上最新一期的相关性系数进行预测;通过第三时间序列预测模型计算获得的最新一期预测值与根据最新一期实测量计算出的竖直梁向整体应力空间关联曲线的相关性系数进行对比,量化分析当期梁向整体应力是否较往期有突变或有超出第三预设阈值的变幅,以评价梁向剖面的整体应力变化情况。

    11、根据本申请的一个实施例,基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数中的重点部位应变测点变幅对比,并基于重点部位应变测点变幅对比对混凝土坝进行应力应变分析,包括:获取混凝土坝上预先设置的重点部位对应的历史时段平均应力监测量;获取该重点部位对应的当前时段内每一期的应力监测量;基于历史时段平均应力监测量和当前时段内每一期的应力监测量获取该重点部位对应的多个应变速率;对应变速率进行拟合,构建第四时间序列预测模型,其中,第四时间序列预测模型用于对最新一期的应变速率进行预测;通过第四时间序列预测模型计算获得的最新一期预测值与根据最新一期实测量计算出的应变速率进行对比,量化分析当期应变速率是否较往期有突变或有超出第四预设阈值的变幅,以评价重要应变测点的测值变化速率情况。

    12、为达上述目的,本申请第二方面实施例提出了一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析装置,包括:采集模块,用于在混凝土坝布置应力应变监测系统,以采集混凝土坝的应力应变监测数据;确定模块,用于基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数,其中,应力应变分析参数包括坝基应力垂向分布、坝体整体水平应力、竖直梁向整体应力、重点部位应变测点变幅对比;分析模块,用于基于应力应变分析参数,对混凝土坝进行应力应变分析。

    13、为达上述目的,本申请第三方面实施例提出了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以实现如本申请第一方面实施例所述的基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法。

    14、为达上述目的,本申请第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于实现如本申请第一方面实施例所述的基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法。

    15、为达上述目的,本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现如本申请第一方面实施例所述的基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法。



    技术特征:

    1.一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法,其特征在于,所述基于所述应力应变监测数据,确定所述混凝土坝的应力应变分析参数中的坝基应力垂向分布,并基于所述坝基应力垂向分布对所述混凝土坝进行应力应变分析,包括:

    3.根据权利要求1所述的基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法,其特征在于,所述基于所述应力应变监测数据,确定所述混凝土坝的应力应变分析参数中的坝体整体水平应力,并基于所述坝体整体水平应力对所述混凝土坝进行应力应变分析,包括:

    4.根据权利要求1所述的基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法,其特征在于,所述基于所述应力应变监测数据,确定所述混凝土坝的应力应变分析参数中的竖直梁向整体应力,并基于所述竖直梁向整体应力对所述混凝土坝进行应力应变.分析,包括:

    5.根据权利要求1所述的基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法,其特征在于,所述基于所述应力应变监测数据,确定所述混凝土坝的应力应变分析参数中的重点部位应变测点变幅对比,并基于所述重点部位应变测点变幅对比对所述混凝土坝进行应力应变分析,包括:

    6.一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析装置,其特征在于,包括:

    7.一种电子设备,包括:

    8.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-5中任一项所述的方法。

    9.一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-5中任一项所述的方法的步骤。


    技术总结
    本申请提出了一种基于多测点组合计算的混凝土坝应力应变分析方法及装置,涉及数据分析技术领域。本申请通过在混凝土坝布置应力应变监测系统,以采集混凝土坝的应力应变监测数据;基于应力应变监测数据,确定混凝土坝的应力应变分析参数,其中,应力应变分析参数包括坝基应力垂向分布、坝体整体水平应力、竖直梁向整体应力、重点部位应变测点变幅对比;基于应力应变分析参数,对混凝土坝进行应力应变分析。本申请建立了一套适用于混凝土坝受荷特点和结构特性的应力应变多测点组合计算方法,构建与数据自动采集、存储相匹配的数据实时计算与分析能力。

    技术研发人员:陈豪,赵二峰,董昊宸,郭丽娜,施光友,常河,张浩江,段云超,梁国峰,郭锐,孟欢,魏子钧
    受保护的技术使用者:河海大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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