砌石拱坝老化病害评价方法研究

论文摘要

建国以来,我国大规模的修建拱坝,而砌石拱坝这种坝型尤其广受欢迎。至20世纪末,在全国坝高低于70m的中低拱坝中,砌石拱坝约占90%。砌石拱坝发挥了巨大的兴利除害作用,有力地促进和保障了经济发展。然而,这些砌石拱坝至今大多数已连续运行了二三十年,很多大坝都处于不同程度的老化状态,有的甚至威胁到大坝的安全运行,严重影响到工程效益的正常发挥。而在该类坝型的老化病害评价方法方面,现有的确定性评价方法已不能满足工程需要,因此,非常有必要在前人研究成果的基础上,结合现行规范与工程实际,建立一套能综合考虑筑坝材料、施工工艺、运行状态及地质结构等诸多影响因素,同时又能准确评价砌石拱坝老化病害状况的方法。本文的主要内容如下:(1)在对我国砌石拱坝发展状况、运行现状以及已有的砌石拱坝老化病害评价方法等深入调查分析的基础上,提出了从砌石拱坝裂缝、渗漏、坝肩稳定性、砂浆溶蚀、混凝土老化等方面来分析老化病害机理的思路,据此确定了砌石拱坝老化病害评价因素集。(2)特别提出了将渗流稳定评价和结构安全评价这两个判断因素于砌石拱坝的老化评价指标中,丰富了整个评价指标体系,从外观质量的老化到内部渗流应力的变化,从表象到本质,更为科学合理的反映砌石拱坝老化情况。(3)研究并提出了砌石拱坝老化病害的评价基于多层次模糊综合评估法。采用层次分析法,研究了指标体系各因素之间的层次关系和相对重要程度,确定了各指标的权重值;采用模糊数学理论,量化了砌石拱坝老化病害评价中的定性指标,据此建立了一套综合的砌石拱坝老化病害评价指标体系,并应用于工程实际验证了所建立的指标体系和所采用的评价方法的正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及问题的提出
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.2.1 研究的目的
• 1.2.2 研究的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本文的研究内容及技术路线
• 第2章 砌石拱坝老化病害机理及其成因分析
• 2.1 概述
• 2.2 砌石拱坝老化现状分析
• 2.3 砌石拱坝老化病害机理及其成因分析
• 2.3.1 砌石拱坝裂缝
• 2.3.2 砌石拱坝渗漏
• 2.3.3 砌石拱坝坝肩稳定性问题
• 2.3.4 砂浆溶蚀
• 2.3.5 混凝土防渗面板的老化
• 2.4 小结
• 第3章 砌石拱坝老化病害评价方法研究
• 3.1 概述
• 3.2 模糊数学
• 3.2.1 模糊
• 3.2.2 模糊集
• 3.3 砌石拱坝老化病害模糊综合评判方法研究
• 3.3.1 确立因素集
• 3.3.2 确立权重集
• 3.3.3 确立评价级
• 3.3.4 单因素模糊评判
• 3.3.5 模糊综合评判
• 3.3.6 隶属函数的选择
• 3.3.7 评判指标的处理
• 3.4 砌石拱坝老化评价指标权重确定方法研究
• 3.4.1 主观赋权法
• 3.4.2 客观赋权法
• 3.5 小结
• 第4章 砌石拱坝老化病害评价指标体系的建立
• 4.1 概述
• 4.2 指标的确定原则
• 4.3 指标体系的建立
• 4.3.1 评估准则
• 4.3.2 大坝老化评价集的选择
• 4.4 评价指标及其隶属函数的选择
• 4.4.1 工程质量评价
• 4.4.2 大坝运行管理评价
• 4.4.3 渗流稳定评价
• 4.4.4 结构安全评价
• 4.5 小结
• 第5章 工程应用
• 5.1 井冈冲大坝工程概况及存在问题
• 5.1.1 工程概况
• 5.1.2 工程存在的问题
• 5.2 井冈冲大坝老化病害评价分析
• 5.2.1 工程质量评价
• 5.2.2 大坝运行管理评价
• 5.2.3 渗流稳定评价
• 5.2.4 结构安全评价
• 5.2.5 井冈冲大坝老化病害综合评价
• 5.3 龙源口大坝工程概况及存在问题
• 5.3.1 工程概况
• 5.3.2 工程存在的问题
• 5.4 龙源口大坝老化病害评价分析
• 5.4.1 工程质量评价
• 5.4.2 大坝运行管理评价
• 5.4.3 渗流稳定评价
• 5.4.4 结构安全评价
• 5.4.5 龙源口大坝老化病害综合评价
• 5.5 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果