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(nèi)河航道治理技術(shù) 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(nèi)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(yīng)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yù)測方法 21
2.3.1 經(jīng)驗預(yù)測法 22
2.3.2 基于材料或構(gòu)件性能比較的預(yù)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(biāo)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(shè)計 34
3.1.2 試驗方案制定 39
3.2 假設(shè)檢驗 43
3.2.1 流量過程的假設(shè)檢驗 44
3.2.2 實際流量過程日均流量的假設(shè)檢驗 46
3.2.3 縱向瞬時流速的假設(shè)檢驗 48
3.2.4 脈動壓強的假設(shè)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 基于流量過程和最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(zhǔn)則 60
3.3.3 基于可靠性的拋石丁壩壽命預(yù)測 61
3.3.4 流量過程和最大沖深的關(guān)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(dǎo) 83
4.2 丁壩剩余使用壽命預(yù)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(yīng)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(yīng)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(xué)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(shè)計 107
6.2.2 模型設(shè)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(shè)計 113
6.3 試驗結(jié)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(jié)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(jié)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(nèi)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(xué)習(xí)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(zhǔn)備與預(yù)處理 169
7.3.3 深度學(xué)習(xí)模型設(shè)計 170
7.3.4 模型訓(xùn)練與驗證 171
7.3.5 模型評估與預(yù)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(yīng)的量化評價指標(biāo) 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(yīng)規(guī)律的回歸分析 182
7.6.1 各變量相關(guān)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(jié)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(biāo) 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