专利名称：一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法
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, qi； L，T)，其中，Q为坝体损伤场的总应变能吨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η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qi (i = 1，2，......, η),
则
权利要求
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, Qi, L，T)，其中，Q为坝体损伤场的总应变能；qi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η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qi (i = I, 2,.......，n),则
2.根据权利要求1所述的一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法，其特征在于，步骤(2)中计算局部区域的信息熵采用应变能密度的方法进行，具体为: 假设各测点单元的体积为Vi,平均应变能密度为Si,则qi = ViSiQ = I, 2,...η),对于同一高度上的测点，计算此平面上局部区域的熵值变化，此时Qi = AiSi,以每一监测点为中心，假设其所影响的面积是相等的，则根据(可知:
3.根据权利要求1所述的一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法，其特征在于，步骤(3)中的水压分量的确定方法为
4.根据权利要求1所述的一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法，其特征在于，步骤(3)中温度分量的确定方法为: 对于内部有温度计的大坝，选用各温度计的测值作为因子，则温度分量Ft表示为
5.根据权利要求1所述的一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法，其特征在于，步骤(3)中所述的时效分量的确定方法为:选取对数函数和多项式函数来表示监测效应量的时效变化，则时效分量Fe可表示为F(He) = c1(θ-θ0)+c2(lηθ-lηθ。)，式中:Cl、C2分别为多项式及对数时效因子回归系数；Θ为位移监测日至始测日的累计天数t除以100 ; Θ。为建模资料系列第一个测值日到始测日的累计天数h除以100。
全文摘要
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,qi,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qi(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(qi＝0，λilnλi＝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(Hh)+F(HT)+F(Hθ)，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。
文档编号G01M99/00GK103162982SQ20131004488
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者苏怀智, 顾冲时, 王校利, 杨孟, 胡江, 李金友, 欧斌, 魏博文, 秦鹏, 傅兆庆 申请人:河海大学, 南京河海科技有限公司