[发明专利]一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法

摘要

本发明公开了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)；（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），则该区域的总应变能Q为：因此，局部区域的信息熵函数H为：(q_i＝0，λ_ilnλ_i＝0）；（3）依据损伤场指示变量时间序列，某时刻混凝土坝的损伤场的熵值可表示为：F(H)＝F(H_h)+F(H_T)+F(H_θ)，由熵值公式获知水压、温度、时效对损伤场的影响程度大小和损伤场的变化趋势，实现对损伤场的诊断和预测。本发明突破了传统方法只能对单个测点进行诊断，缺乏多个测点测值变化的关联诊断，全面反映大坝健康状态。

主权项

1.一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法，其特征在于，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；某时刻混凝土坝的损伤场的熵值可表示为：F(H)＝F(H_h)+F(H_T)+F(H_θ)，式中：F(H_h)为水压分量；F(H_T)为温度分量；F(H_θ)为时效分量；利用熵值公式计算得到各个时刻水压分量、温度分量、时效分量，获知水压、温度、时效对损伤场的影响程度大小和损伤场的变化趋势，实现对损伤场的诊断和预测。