內河航道整治建筑物可靠性與使用壽命

目錄
第1章 緒論 1
1.1 長江干線航道整治建筑物現(xiàn)狀 1
1.2 內河航道治理技術 2
1.2.1 丁壩 2
1.2.2 護灘建筑物 3
1.2.3 平順護岸工程 4
1.3 國內外研究現(xiàn)狀 4
1.3.1 可靠度理論及使用壽命研究進展 4
1.3.2 可靠度理論在航道整治建筑物中的應用現(xiàn)狀 7
1.3.3 航道整治建筑物使用壽命研究現(xiàn)狀 8
1.4 本書主要內容 9
第2章 航道整治建筑物可靠度及使用壽命分析基本原理 10
2.1 結構可靠度基本理論 10
2.1.1 功能狀態(tài)描述 10
2.1.2 可靠度的參數(shù)表示 10
2.2 結構可靠度分析方法 12
2.2.1 一次二階矩法 12
2.2.2 蒙特卡羅模擬法 17
2.3 使用壽命常用預測方法 21
2.3.1 經(jīng)驗預測法 22
2.3.2 基于材料或構件性能比較的預測法 22
2.3.3 快速試驗法 22
2.3.4 可靠度方法與隨機過程方法 23
2.4 航道整治建筑物可靠度分析基本原理 23
2.4.1 失效概率 23
2.4.2 可靠度指標的定義及其幾何解釋 24
2.4.3 航道整治建筑物穩(wěn)定可靠度分析 26
第3章 丁壩可靠度及使用壽命分析 34
3.1 非恒定流條件下丁壩可靠性模型試驗 34
3.1.1 水槽概化模型設計 34
3.1.2 試驗方案制定 39
3.2 假設檢驗 43
3.2.1 流量過程的假設檢驗 44
3.2.2 實際流量過程日均流量的假設檢驗 46
3.2.3 縱向瞬時流速的假設檢驗 48
3.2.4 脈動壓強的假設檢驗 50
3.2.5 模型流量和脈動壓強的概率密度函數(shù) 55
3.3 基于流量過程和*大沖深的丁壩可靠性及使用壽命分析 58
3.3.1 流量過程經(jīng)驗頻率推求 58
3.3.2 丁壩失效準則 60
3.3.3 基于可靠性的拋石丁壩壽命預測 61
3.3.4 流量過程和*大沖深的關系分析 65
3.4 基于流量過程和脈動壓強的可靠性分析 69
3.5 基于流量過程和縱向瞬時流速的可靠性分析 73
第4章 基于疲勞可靠性理論的丁壩可靠性分析 78
4.1 基于洪水循環(huán)沖擊作用的可靠度計算 78
4.1.1 疲勞可靠性分析方法的可行性分析 78
4.1.2 常幅流量洪水循環(huán)沖擊的可靠性分析 79
4.1.3 多種變幅流量洪水循環(huán)作用下丁壩失效概率公式推導 83
4.2 丁壩剩余使用壽命預測 85
4.3 丁壩可靠度分析算例 86
4.4 延長丁壩使用年限的探討 87
第5章 基于水毀體積比的拋石丁壩安全性判別分析 89
5.1 拋石丁壩水毀體積比公式的確定 89
5.2 水毀體積比公式的應用與拋石丁壩安全性判別模型 93
5.2.1 水毀體積比公式在長江中游河段的應用 93
5.2.2 拋石丁壩安全性判別模型 94
第6章 非恒定流條件下護灘軟體排可靠度及使用壽命分析 95
6.1 非恒定流量過程模擬 95
6.1.1 隨機水文學自回歸模型簡介 95
6.1.2 非恒定流過程模擬新方法 97
6.2 非恒定流條件下護灘軟體排可靠性模型試驗 107
6.2.1 水槽概化模型設計 107
6.2.2 模型設計依據(jù) 109
6.2.3 模型各項比尺的確定 111
6.2.4 非恒定隨機流量過程模擬 112
6.2.5 試驗方案設計 113
6.3 試驗結果分析 117
6.3.1 邊灘附近的水流流態(tài) 117
6.3.2 水面線分布規(guī)律 118
6.3.3 平均流速分布規(guī)律 122
6.3.4 X型排系結條荷載分析 128
6.4 X型排使用壽命計算研究 134
6.4.1 使用壽命定義 134
6.4.2 系結條荷載的表達形式 134
6.4.3 使用壽命的計算分析 139
6.4.4 使用壽命計算實例 139
第7章 內河航道整治建筑物服役狀態(tài)演化規(guī)律 141
7.1 丁壩服役期間水毀演化規(guī)律研究 141
7.1.1 定流量過程丁壩水毀演化規(guī)律 141
7.1.2 變流量過程丁壩水毀演化規(guī)律 150
7.2 丁壩損傷引起的航道斷面流速特征變化特點 166
7.3 基于深度學習的多因素損傷條件航道流場生成 168
7.3.1 原理介紹 168
7.3.2 數(shù)據(jù)準備與預處理 169
7.3.3 深度學習模型設計 170
7.3.4 模型訓練與驗證 171
7.3.5 模型評估與預測效果分析 172
7.3.6 生成流場實例演示 174
7.4 丁壩損傷條件下航道流速特征響應的量化評價指標 176
7.5 單變量損傷條件下航道斷面流速特征的變化規(guī)律 178
7.5.1 壩頭坍塌不同程度 178
7.5.2 壩身沖斷不同程度 179
7.5.3 壩根沖蝕不同程度 180
7.5.4 壩頂侵蝕不同程度 181
7.6 多因素損傷航道流態(tài)響應規(guī)律的回歸分析 182
7.6.1 各變量相關性分析 182
7.6.2 航道斷面流速變化率線性回歸 183
7.6.3 擬合結果殘差分析 184
7.6.4 回歸模型顯著性檢驗 185
7.7 丁壩整治功能退化評價 186
7.7.1 丁壩整治功能的界定與功能退化指標 186
7.7.2 多因素損傷條件下的丁壩功能退化評價 186
參考文獻 189