[发明专利]一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法，具体涉及一种多个测点测值变化的关联分析的混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法。

背景技术

由于混凝土材料的非均匀性及大坝所处环境的复杂性，混凝土坝大多存在不同程度的损伤。大坝损伤场的发展演化影响着坝体的力学性能和应力应变响应。因此对大坝损伤场演化状态的分析、诊断研究，长期以来是坝工界关注的热点和难题。

目前基于大坝监测数据分析诊断大坝损伤主要是对单个测点处的效应量进行分析，仅能辨析其所在部位的损伤状态；缺乏多个测点测值变化的关联分析，很难全面地反映某个局部区域乃至整个大坝的健康状态。

混凝土坝损伤场是一个复杂的体系，为了尽可能准确地对损伤场进行研究和论述，必须首先对损伤场的结构特征进行描述，进而抽象出损伤场的各种特征参数，最终建立相应的数学诊断模型和诊断方法。。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多个测点测值变化的关联分析，全面反映大坝健康状态的混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法。

技术方案：本发明所述的一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法，包括如下步骤：

（1）构建基于熵的损伤场指示变量

系统的熵定义为：H＝F(Q,q_i，L,T)，其中，Q为坝体损伤场的总应变能；q_i为系统各个测点的应变能；L为测点的位置；T为监测的时间；

（2）计算损伤场指示变量

由大坝安全监测系统中提取损伤场的应力、应变和应变计所影响的体积，设有n支应变计组，其第i支应变计组所在部位的单元具有的应变能为q_i（i＝1,2,......,n），则式中：σ_ij为第i支应变计组测得的应力，ε_ij为第i支应变计组测得的应变，v_i第i支应变计组所影响的体积；

将坝体局部区域内所有应变计组计算的应变能q_i(k)迭加，则该区域的总应变能Q为：Q=Σi=1nqi,]]>令λ′i=qiQ(i=1,2,...,n),]]>则Σi=1nλ′i=1,]]>λ′_i≥0(i＝1,2,...,n)，因此，局部区域的信息熵函数H为：(q_i＝0，λ_ilnλ_i＝0），其中，K＝1/ln(n)；

（3）依据步骤（2）计算得到的损伤场指示变量时间序列，构建混凝土坝损伤场演化状态诊断模型，进行混凝土坝损伤场演化状态的影响因素分析和诊断；