外文翻譯---周期性靜水壓力作用下混凝土壩的診斷分析（譯文）

1、 第 1 頁 共 13 頁中文 中文 6200 字 出處： 出處：Engineering Structures, 2008, 30(11): 3176-3185周期性靜水壓力作用下混凝土壩的診斷分析R Ardito, G Maier, G Massalongo摘要本文提出并研究可能造成年代久遠的大型混凝土壩損害診斷的流程，可以概括如下?；炷羺^(qū)域的彈性

2、模量按傳統(tǒng)意義上來說是一些參數(shù)，這些參數(shù)用來確認由于過去的物理化學過程或在極限荷載作用下造成的結構損傷。在非破壞性診斷試驗中廠區(qū)的水庫水位年周期性改變被認為是不太重要的外部影響。我們通常用雷達來測量由于水庫水位從最高降至最低所引起的下游面的位移，目前這些儀器在水壩工程中是很具有創(chuàng)新性的。顯然由于周期熱效應引起的可測位移所造成的不容忽視的影響已經(jīng)被人們所關注，我們已開始通過壩體內(nèi)部的溫度計按照一定的時間間隔來測量壩體溫度，根據(jù)它們的參數(shù)管

3、理簡化的熱邊界條件，超過一年就可以通過傅里葉級數(shù)來表示溫度的時效性。最后，損傷診斷要用最小化來得出，通過彈性模量，在測量和計算所得的位移之間的一系列差異函數(shù)來計算，也可以在線性熱彈性力學背景下進行逆分析，還可以通過隨機擴展來驗證所提出的計算方法。關鍵詞：混凝土大壩；損傷診斷；熱效應；雷達監(jiān)控；隨機處理；逆分析1. 前言目前現(xiàn)存的一些重要的混凝土大壩特別是在歐洲和北美洲地區(qū)，經(jīng)過幾十年生產(chǎn)服務已經(jīng)存在了一些結構上的破壞。最常見的惡化形式是

4、一種被稱作硅酸鹽反應的物理化學過程。經(jīng)過大約十年的潛伏期和超過三十至四十年的活躍期在達到飽和之前，這個過程會造成混凝土的剛度和強度的退化，并產(chǎn)生膨脹危害。膨脹會提高混凝土的自具應力并導致壩體開裂。在二十世紀八十年代后硅酸鹽反應才被人們逐漸的了解，然而在多物理場耦合計算力學領域中和大壩工第 3 頁 共 13 頁譜，見索引【10】 。然而，全面特征分析所有技術有以下幾個明顯的局限性：（i）無損實驗必須在結構響應的塑性范圍內(nèi)，彈性模量才能被預

5、估；（ii）剛度退化對可測位移（敏感性分析可以證明）不產(chǎn)生影響的地方屬于壩體、壩內(nèi)部和壩基范圍；（iii）裂縫和接縫的滲漏及加壓進水和結構因素一樣是最基本的危害，它們很難通過全面逆分析來確定，同時需要各種監(jiān)測，最基本的監(jiān)測是目視檢查。這些情況在原位測試中常使用在必要的地方，像（b）所提及的那樣。在本文中，如果雷達設備齊全并且它可以在六個月中測出大壩位移，那么以周期性靜水荷載為基礎的診斷技術（e）是可以研究出來的。所要考慮的外部影響一般有

6、水位從最高降至最低的波動和由夏至冬的溫度變化，在時間上來說這兩種因素都是周期性的。在第 2 部分中，國際大壩委員會基準研討會【11】提到的混凝土重力拱壩被作為事例，我們在通過幾何學和材料性質來它的同時也用有限元方法對它進行建模。第 3 部分進行初步的熱分析，它利用了年周期性的合理假設并由簡要的傅里葉級數(shù)展開進行了有效計算。第 4 部分描述了整體熱彈性模型。第 5 部分包含了以大壩內(nèi)部溫度測量為基礎的標準化程序的介紹和應用，它是由不同學者

7、對混凝土壩簡化的熱邊界條件建立的評估公式。第6 部分介紹了損傷診斷問題。逆分析程序在數(shù)值上得以確認，它建立在已知虛擬實驗數(shù)據(jù)模擬基礎上。為損傷定量尋求的參數(shù)是一些分散在大壩區(qū)域的彈性模量，一般來說每一個都是。損傷鑒定一般是通過一批一階優(yōu)化（“信賴域算法” ）處理方式進行。鑒于目標函數(shù)沒有凸性，它的解決方案是受阻的，同時，為了避免局部最小化我們要采用不同的初始化。測量的隨機不確定性一般要考慮在內(nèi)而且它們的評估結果一般由蒙特卡羅法隨機量化。