[发明专利]一种大坝下游面浅表爆炸毁伤区域的识别方法

说明书

本发明提供一种大坝下游面浅表爆炸毁伤区域的识别方法，包括：在大坝下游面遭受爆炸打击后，找到最严重毁伤部位并测量其爆炸弹坑半径；根据大坝内部传感器信息，得到爆炸前后大坝的实测固有频率；通过混凝土重力坝数值模型进行有限元模拟，以得到不同深度毁伤下对应的固有频率；利用智能算法建立毁伤参数与大坝频率之间的映射关系，推算出大坝爆炸毁伤深度；根据获得的弹坑半径和毁伤深度，利用弹坑体积近似公式确定大坝爆炸毁伤范围。本发明可实施性强且计算简便可靠，解决了大坝下游面在爆炸打击下弹坑深度难测量的问题，可快速得到大坝毁伤区域，为采取抗爆防护措施和运用抢修技术提供基本依据。

技术领域

本发明属于水工爆炸的技术领域，具体涉及一种大坝下游面浅表爆炸毁伤区域的识别方法。

背景技术

随着常规弹体爆炸威力的增大，爆炸打击对目标造成的毁伤更加严重。大坝作为爆炸打击的重要目标，应当得到重点关注。我国是世界上大坝最多的国家，对大坝爆炸毁伤效应与机理的研究是当前的热点研究课题，相关理论已不在少数。而在研究大坝爆炸毁伤机理与效应之前，能够识别大坝爆炸毁伤区域就显得格外重要。

毁伤识别技术在混凝土重力坝上的应用目前还少见报道，主要原因是大坝的老化、毁伤对动态参数的敏感度低于机械故障诊断中动态参数的敏感度，因此对测试技术和分析水平的要求高很多。大坝动力诊断的许多问题涉及非线性变化，各变量之间关系复杂，多数工程实际问题难以用确切的数学、力学模型来解决。目前，对于大坝的爆炸毁伤区域识别技术，研究人员通常采用试验或数值模拟方法。但是这两种方法都存在一定的缺陷，其中，试验方法费用高、耗时长、通用性小；而数值模拟计算耗时长、可信度不高，难以为实际工程提供直接的设计依据。因此，需要研究出一种省时省力、实用性强且计算简便的毁伤识别方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种大坝下游面浅表爆炸毁伤区域的识别方法，该方法可实施性强且计算简便可靠，为采取抗爆防护措施和运用抢修技术提供基本依据。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种大坝下游面浅表爆炸毁伤区域的识别方法，包括如下步骤：

在大坝下游面遭受爆炸打击后，找到最严重毁伤部位并测量其爆炸弹坑半径；

根据大坝内部传感器信息，以得到爆炸前后大坝的实测固有频率；

通过混凝土重力坝数值模型进行有限元模拟，得到不同深度毁伤下对应的固有频率；

利用智能算法建立毁伤参数与大坝频率之间的映射关系，推算出大坝爆炸毁伤深度；

根据获得的弹坑半径和毁伤深度，利用弹坑体积近似公式确定大坝爆炸毁伤范围。

进一步地，步骤1中，通过三维激光扫描仪来扫描大坝表面的三维点云数据，从而获取高精度高分辨率的大坝弹坑数字地形模型，并以此确定大坝表面的弹坑半径大小。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明方法采用三维激光扫描仪测量弹坑半径，根据大坝内部传感器信息得到爆炸后大坝的固有频率，运用智能算法建立毁伤参数与大坝频率之间的映射关系，推算出弹坑深度，相比较传统的试验法或数值模拟方法，能够节省大量时间和人力；此外，根据本发明的方法能够快速获取弹坑深度、体积，解决实际工程中弹坑深度难以测量的问题，定量确定爆炸毁伤区域的大小；而且，本发明方法依据智能算法分析模型，具备可行性，为采取抗爆防护措施和运用抢修技术提供基本依据。

附图说明

图1为本发明实施例的识别方法的计算流程图；

图2为本发明实施例的大坝传感器示意图；

图3为本发明实施例中的有限元模型示意图；

图4为本发明实施例中的智能算法示意图；