混凝土坝运行期控制荷载分析
雷 鹏 ， 肖 峰 ， 苏怀智
(I．长沙理工大学水利工程学院，湖南长沙410114；2．中国水电顾f．q集团中南勘测设计研究院，
湖南长沙410014；3．河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098)
摘要：为防控混凝土坝裂缝破坏对结构安全造成的不利影响，研究了应用数值仿真和最小二乘支持向
量机反馈混凝土坝控制荷载的方法。对带缝混凝土坝进行数值仿真分析，计算不同荷载组合下的缝端应
力强度因子，用最小二乘支持向量机对荷载组合与效应量进行模式训练和网络泛化，结合裂缝稳定性判
别准则，确定控制荷载组合。实例分析表明，该方法能有效提取荷载组合与应力强度因子之间的隐函数
关系，得到的控制荷栽集对保障大坝安全具有重要作用。
关键词：大坝安全监控；裂缝；控制荷载；最小二乘支持向量机；混凝土坝
中图分类号：TV642 文献标识码：A 文章编号：11300—0860(2011)02—0008—04
Analysis of control loads on concrete dam during operation
LEI Peng ， XIAO Feng2
， SU Huaizhi
(1．School of Water Conservancy，Changsha University of Science and Technology，Changsha 410114，Hunan，China；
2．Mid-South Design & Research Institute，CHECC，Changsha 410014，Hunan，China；
3．College of Water Conservancy and Hydropower Engineering，Hohai University，N柚jing 210098，Jiangsu，China)
Abstract：A new method is composed of numerical analysis and LS·SVM (1east squares support vector machines)is made herein to
get feedback control load，SO as to prevent the unfavourable effect from the cracking of concrete dam body on its structure safety；of
which the main steps are as the follows：firstly，a numerical analysis is made on the dam with cracks，an d then the stress intensity
factors of cracks under various loading conditions gee calculated and the pattern recognition and network generalization are made on
the loading combinations and the efect sizes with LS—SVM，finally，the control loading comb inations are determined with the crack
stability criteria concerned．The analysis from an actual case shows that this method Can efectively extract the relationship of the
implicit function between both the loading comb inations and the stress intensity factors，from which the obtained control load set
plays a significant role in ensuring the safety of the dam concerned．
Key words：dam safety control and monitoring；crack；control load；LS—SVM (1east sqoares support vector machines)；concrete dam
1 引言
裂缝的稳定性是影响混凝土坝安全的重要因素。
对于运行期的混凝土坝而言，运行荷载(主要是水荷载
和温度荷载)是裂缝产生和发展的主要影响因素。由于
水荷载和温度荷载不断变化，不同的水位和温度组合
对裂缝的影响也各不相同。因此，明确大坝控制荷载，
对维护大坝安全具有重要作用⋯。
目前，有部分专家对荷载与裂缝演变之间的关
系进行了研究。文献[2]采用接触模型探讨了裂缝
8
开度随水压和温度的演变规律，并提出了影响某重
力拱坝裂缝开度变化的最不利工况组合。文献[3]
分别对纵缝和再生缝的临界荷载进行了初步研究，
提出了荷载反馈分析的总体思路。但是，这方面研

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