基于响应面优化的堆石混凝土热学参数反分析
2021-09-29曾令福陈兴梅黄树新
水利规划与设计 2021年9期
曾令福,邹 爽,陈兴梅,黄树新
(贵州大学土木工程学院, 贵州 贵阳 550025)
1 概述
堆石混凝土(Rock Fill Concrete,RFC)是一种基于自密实混凝土新兴的大体积混凝土,依靠自密实混凝土(Self-compacting Concrete, SCC)优良的自动密实功能填充堆石体间隙,将堆石体构造成密实、整体性好、强度较高的混凝土[1- 2]。目前主要运用于水利筑坝工程中,由于RFC中有较多大粒径的堆石(占到堆石混凝土总体积的55%左右,粒径范围300~1000mm)存在,使得热力学性能有区别于常规混凝土,混凝土热学参数取值对其温度场数值仿真分析结果精度密切相关,是混凝土温控防裂设计关键[3]。
RFC是一种非均质性较高的多相复合混合料,在数值模拟中,大多忽略RFC的非均质性,将其简化为均质各向同性的物体,在宏观上对其进行温度场及应力场数值仿真分析[4- 6]。采用简化方法可以方便建立有限元模型,但RFC各成分材料有不同的热学性能,模型的简化对温度场分析与实际情况存在差别。因此,需要选取能综合考虑各种因素,准确控制堆石混凝土热学性能的等效热学参数。
因其材料的特殊性,堆石混凝土热力学参数值难以用常规实验取得,由经验和理论推算所得参数与不能完全反映实际工程状况。依据实际工程监测资料建立数值模型对其热学参数进行反分析,是一种获取其参数的重要途径[7- 8]。
常用于参数反馈分析方法有神经网络、响应面法、遗传算法等。响应面方法由 Box 和Wilson[9]提出,此方法简单、可靠、操作性强,能较好地适应于解决非线性数据处理问题。……
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