[发明专利]一种谷幅收缩变形作用下拱坝长期安全度的评价方法

权利要求书

1.一种谷幅收缩变形作用下拱坝长期安全度的评价方法，其特征在于：

基于谷幅收缩变形的监测信息结合统计回归方法预测拱坝谷幅收缩变形极限值；

根据拱坝的设计图建立拱坝地基整体有限元模型，并基于预测的谷幅收缩变形极限值进行谷幅收缩变形反演，计算所述拱坝地基整体有限元模型的边界处应施加的位移；

将所述位移施加到所述拱坝地基整体有限元模型边界，同时施加荷载，并利用水位超载法模拟得到拱坝地基整体变形时的最大水位超载倍数，所述荷载包括拱坝坝体自重、上游坝面水压、下游坝面水压、温度荷载、淤沙压力和扬压力，所述最大水位超载倍数不超过1.2；

将水位降至死水位后，逐渐降低拱坝和地基岩体材料的强度参数，获取拱坝地基发生失稳破坏时的降强倍数，所述坝体和基岩的强度参数包括摩擦系数f、粘聚力c和弹性模量E，所述摩擦系数、粘聚力和弹性模量采用相同的折减倍数进行不断折减；

基于所述最大水位超载倍数与所述降强倍数，确定谷幅收缩变形作用下拱坝长期安全度。

2.根据权利要求1所述的谷幅收缩变形作用下拱坝长期安全度的评价方法，其特征在于，所述基于谷幅收缩变形的监测信息结合统计回归方法预测拱坝谷幅收缩变形极限值，具体包括：

所述谷幅收缩变形的监测信息包括水压面载变形分量、库水位滞后效应变形分量、温度引起的变形分量和时效变形分量，基于谷幅收缩变形的监测信息建立谷幅收缩变形多元回归统计模型 ：

δ＝δ_HW1+δ_HW2+δ_TW+δ_TD,

其中，δ_HW1为水压面载变形分量，δ_HW2为库水位滞后效应变形分量，δ_TW为温度引起的变形分量，δ_TD为时效变形分量；

根据所述多元回归统计模型预测谷幅收缩变形极限值。

3.根据权利要求2所述的谷幅收缩变形作用下拱坝长期安全度的评价方法，其特征在于：

水压面载变形分量为：

δ_HW1＝α_H1H+α_H2H²+α_H3H³+α_H4H⁴

其中α_H1、α_H2、α_H3和α_H4为水压面载变形分量回归系数，H为水头；

库水位滞后效应变形分量为：

δ_HW2＝b_H1H(30)+b_H2H(60)+b_H3H(90)+b_H4H(180)+b_H5H(360)+b_H6H(720)

其中，H(30)、H(60)、H(90)、H(180)、H(360)和H(720)分别为30天前、60天前、90天前、180天前、360天前和720天前的库水位，b_H1、b_H2、b_H3、b_H4、b_H5和b_H6为库水位滞后效应变形分量回归系数；

温度引起的变形分量为：

其中，t为位移监测日到起始监测日的累计天数，b_T1、b_T2、b_T3和b_T4为温度引起的变形分量回归系数；

时效变形分量为：

其中，t为位移监测日到起始监测日的累计天数，c₁、c₂为时效变形分量回归系数。