基于现场试验的混凝土热学参数反演分析与计算

为了确定混凝土热学特性诸参数,基于混凝土长方体非绝热温升试验,根据施工现场实测资料,运用非稳定温度场三维有限元仿真计算技术和反问题优化求解的遗传算法,对混凝土温度场进行反演计算,并将计算值和实测值进行对比,验证反演结果的合理性.结果表明,反演值与实测值较吻合,误差较小,反演结果可靠,反演所得参数对温控仿真计算和指导后续施工有参考价值.     

基于遗传算法的混凝土热学参数反分析及其应用

根据曹娥江大闸施工现场实测的温度值,利用遗传算法对大闸混凝土温度场进行反演计算,并将计算值和实测值进行对比,分析计算结果的合理性,得到反映混凝土热学性能的参数.通过这些参数,利用三维有限元仿真计算程序对施工现场混凝土温度场进行反馈计算,确定温控防裂措施,指导后续闸墩施工.反演结果表明,遗传算法作为一种优化算法,具有收敛速度快、效果好等特点.周7,表1,参11.     

草街冲砂闸闸墩C25混凝土施工温度观测反分析

基于闸墩C25混凝土现场原型试验,采用混凝土非稳定温度场求解的有限元仿真计算技术,集成了混凝土内部冷却水管的离散模型和迭代算法,根据现场温度实测资料,结合优化遗传算法对闸墩试验段混凝土温度场进行了反演分析.研究表明,反演所获取混凝土特性参数能较好体现工程实际情况,为温控仿真计算和确定温控防裂措施提供了重要保证.     

多场耦合作用下氯离子分布场的数值模型

为了研究温度场、湿度场和CO2分布场对氯离子分布场的影响,基于Fick扩散定律和质量守恒定律,主要考虑氯离子扩散系数、湿度以及氯离子结合和释放4个敏感参数,推导了混凝土中氯离子三维分布场控制方程,给出了初始条件和边界条件.利用ANSYS内部集成的参数化程序设计语言APDL建立了数值分析框架.结合试验参数,进行了湿度场作用下混凝土中氯离子分布场的数值计算,并进行了模型参数敏感性分析.结果表明:该模型可以实现不同边界条件下二维和三维多场耦合的数值计算.湿度扩散系数、氯离子扩散系数、边界氯离子浓度以及氯离子结合等温线的取值对氯离子浓度分布影响显著.数值计算结果与实验结果吻合良好,数值模型具有足够的可靠性.     

基于实数编码的加速遗传算法在混凝土温度场反分析中的应用

根据现场实验室内的混凝土长方体试件非绝热温升试验,在温度场三维有限元仿真计算的基础上,运用基于实数编码的加速遗传算法对混凝土的热学特性参数进行反演分析.反演结果表明,基于实数编码的加速遗传算法在混凝土热学参数反演分析中简单通用、适应性好、且反演收敛速度快,效率高.     

混凝土的热湿传导耦合分析

为研究混凝土体的温度和湿度变形及开裂,根据多相体系非连续介质中的热质耦合传导理论对混凝土的热湿状态和耦合传导进行了研究。应用简化的热湿耦合方程,提出对混凝土中温度场和湿度场进行数值计算的方法,并根据多孔介质微观物理模型和利用测量混凝土内湿度的简便方法提供数据来确定计算格式中的质扩散系数和热质扩散系数。计算结果与实验结果吻合良好。这说明该算法可用于碾压混凝土拱坝表面和堆石面板坝的结构设计。     

大体积混凝土热膨胀系数反演分析

混凝土的热膨胀系数是大体积混凝土的温度应力仿真计算中的一个重要参数.现结合某建设中的特高拱坝,利用埋设在混凝土内的无应力计测值和相对应的温度值,采用最小二乘法进行混凝土热膨胀系数反演分析.分别选取中期冷却、二期冷却的典型降温过程和一期冷却的典型降温过程中无应力计测值和相应的温度测值进行热膨胀系数反演.分析结果表明,由于该特高拱坝的自生体积变形需要较长时间才能稳定,不宜采用一期冷却的降温过程来反演混凝土的热膨胀系数,而应采用中期冷却、二期冷却的典型降温过程来进行反演.所得参数对大坝混凝土的温度应力仿真计算具有一定参考价值.     

某船闸底板大体积粉煤灰混凝土原型观测及参数反分析

在大体积粉煤灰混凝土施工期各浇筑层埋设温度计,对混凝土内部各处的水化热温升变化情况进行原型观测。对观测数据进行整理、分析,用反分析方法推算结构的热力学参数,再利用该参数对结构进行三维数值计算分析。结果表明:原型观测反映出了混凝土各部分温度的变化规律,实测值与反分析后重新仿真的计算值均比较接近,因此,利用原型观测值,通过三维传热模型结合遗传算法的手段求解大体积混凝土热力学参数的方法是可行的。     

基于多输出支持向量机和遗传算法的岩土参数反演方法

提出了基于多输出支持向量机(M-SVM)和遗传算法(GA)的岩土参数反演方法.在进行参数反演过程中,根据正交试验产生一系列参数的可能组合;采用有限元法(FEM)得到坝体不同测点处的位移计算值.将不同的材料参数组合作为输入,相应的位移计算值作为模型的输出来训练M-SVM模型,以便模拟坝体位移和材料参数之间的复杂关系.采用GA来求解材料参数反演所对应的优化问题.在进行最优材料参数搜索的过程中,采用训练好的M-SVM模型来替代有限元计算,以获得坝体位移的计算值,从而大大减少了计算所需的时间.根据某面板堆石坝沉降的监测数据和有限元仿真模型,实现了以上反演过程.反演分析的结果表明,本文提出的岩土参数反演方法具有计算精度高和计算效率高等优点,可以应用于实际工程中.     

考虑温度影响的混凝土水化热温升反演分析

水化度对混凝土的温升过程有比较明显的影响,以往工程中的热学参数反演往往没有考虑这一影响.采取浇筑大型混凝土块的方式进行了现场试验,根据表层温度梯度特点优化了温度探头的布置.根据实测混凝土温度和环境温度数据,采用基于水化度的三维有限元温度场计算程序和遗传算法,获得混凝土的各种热学参数.测点温度的实际值和计算值的对比表明两者可以较好地吻合,可见,该方法可以较好地反映混凝土的温升特性,为温度场的仿真计算提供可靠依据.