基于堆石坝竣工期沉降观测数据的材料非线性本构模型参数反演

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S2): 61-67.

基于堆石坝竣工期沉降观测数据的材料非线性本构模型参数反演

李守巨¹，张军²，梁金泉¹，孙振祥¹

1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连 116023；2. 辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司，辽宁丹东 118216

收稿日期:2013-03-27 出版日期:2014-10-31 发布日期:2014-11-12
作者简介:李守巨，男，1960年生，博士，教授，主要从事岩土力学及其模型参数反演方面的研究。
基金资助:
国家重点基础研究发展规划项目(No. 2013CB035402)；国家自然科学基金(No. 51105048)；中央高校基本科研业务费专项资金(No. DUT13LK14)。

Parameter inversion of nonlinear constitutive model of rockfill materials using observed deformations after dam construction

LI Shou-ju¹，ZHANG Jun²，LIANG Jin-quan¹，SUN Zhen-xiang¹

1. State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China; 2. Liaoning Pushihe Pumped Storage Company Limited, Dandong, Liaoning 118000, China

Received:2013-03-27 Online:2014-10-31 Published:2014-11-12

摘要/Abstract

摘要： 为了高效和准确地确定堆石料的非线性本构模型参数，提出了基于响应面方法的参数反演方法。采用有限元方法数值模拟了堆石坝的分层填筑过程。建立了堆石坝变形观测点沉降的响应面函数，确定了多项式响应面函数的系数。根据堆石坝竣工期变形观测数据和确定的响应面函数，采用优化方法反演确定了堆石料本构模型参数。工程实际应用结果表明，该方法具有较高的计算效率，预测的堆石坝沉降变形与现场观测值吻合较好。

关键词: 模型参数反演, 混凝土面板堆石坝, 本构关系, 大坝沉降, 响应面, 优化方法

Abstract: In order to determine nonlinear constitutive model parameters of rockfill materials, the inversion procedure based on response surface method is proposed. The sequential impoundment processes of concrete-faced rockfill dam are simulated by using nonlinear finite element method. The response surface functions of forecasting dam settlement for every observing point are presented. The coefficients of response surface function are calculated. Model parameters of nonlinear constitutive relationship of rockfill materials are determined using observed deformations after dam construction and response surface functions of forecasting dam settlement. The practical applications show that the proposed inversion procedure is of higher computing efficiency; and the forecasted dam settlements agree well with observed values.

Key words: model parameter inversion, concrete-faced rockfill dam, constitutive model, dam settlements, response surface, optimization algorithm

中图分类号:

TV 33

李守巨，张军，梁金泉，孙振祥,. 基于堆石坝竣工期沉降观测数据的材料非线性本构模型参数反演[J]. , 2014, 35(S2): 61-67.

LI Shou-ju ，ZHANG Jun ，LIANG Jin-quan ，SUN Zhen-xiang,. Parameter inversion of nonlinear constitutive model of rockfill materials using observed deformations after dam construction[J]. , 2014, 35(S2): 61-67.

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