混凝土壩二期通水冷卻智能化控制研究.pdf

1、　　混凝土壩二期通水冷卻是削減壩體內(nèi)外溫差,預(yù)防壩塊產(chǎn)生表面或深層裂縫,同時使壩體溫度降低到設(shè)計規(guī)定的灌漿溫度,以便進(jìn)行接縫灌漿的重要措施。大量的工程實(shí)踐表明,二期冷卻是一把雙刃劍,水管冷卻可有效降低壩體溫度,但也可能引起較大拉應(yīng)力。溫降相同,不同的冷卻安排產(chǎn)生的溫度應(yīng)力相差很大,稍有不慎即可能引起壩體裂縫,危害大壩安全,二期冷卻是一個比較復(fù)雜的問題,不能等閑視之。
　　過去對二期水管冷卻的安排比較簡單,根據(jù)施工進(jìn)度確定開始冷

2、卻日期及冷卻水溫,冷卻到規(guī)定溫度時停止冷卻,就進(jìn)行接縫灌漿。本文利用建立的溫度動態(tài)預(yù)測模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,挖掘溫控條件和混凝土澆筑倉溫度和降溫速率之間的關(guān)系,同時擬定監(jiān)控指標(biāo),實(shí)現(xiàn)澆筑倉二期通水冷卻階段溫控方案的智能優(yōu)選,實(shí)現(xiàn)通水冷卻施工的智能化控制。
　　具體研究內(nèi)容如下：
　　1)研究了采用無熱源水管冷卻問題的混凝土平均溫度計算式,根據(jù)實(shí)測溫度,對無熱源水管冷卻問題的混凝土平均溫度計算式中的Ti進(jìn)行動態(tài)更新,

3、動態(tài)預(yù)測二冷期間澆筑倉溫度過程線。
　　2)針對沒有埋設(shè)混凝土測溫儀器的澆筑倉,Ti 無法直接監(jiān)測得到,本文采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來挖掘混凝土內(nèi)部溫度和通水工況之間的關(guān)系,建立溫度預(yù)測模型,然后對未布設(shè)溫度計的壩段進(jìn)行溫度預(yù)測,得到的溫度作為Ti代入到動態(tài)預(yù)測模型中計算。
　　3)擬定溫控控制指標(biāo),作為評判當(dāng)前冷卻方式是否科學(xué)合理的重要依據(jù),控制指標(biāo)包括：最大降溫速率、最小降溫速率、達(dá)到目標(biāo)溫度(封拱灌漿溫度)所用的時

4、間。所擬定的監(jiān)控指標(biāo)是否科學(xué)直接影響到通水智能調(diào)控的效果。結(jié)合分布式光纖的二冷階段實(shí)驗研究,通過實(shí)驗手段進(jìn)一步檢驗所擬定的控制指標(biāo)是否合理。
　　4)根據(jù)工程實(shí)例,研究二冷階段通水方案智能調(diào)控的算法,最后利用matlab GUI編程,建立簡易的二期通水冷卻方案的智能優(yōu)選系統(tǒng)。
　　本文以水管冷卻的等效熱傳導(dǎo)方程為基本指導(dǎo)思想,建立二期冷卻期間澆筑倉溫度動態(tài)預(yù)測模型,動態(tài)預(yù)測澆筑倉溫度及降溫速率,再擬定控制指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了