預(yù)應(yīng)力玻璃結(jié)構(gòu)的新體系與關(guān)鍵理論問題研究基本信息

預(yù)應(yīng)力玻璃結(jié)構(gòu)（包括玻璃幕墻和采光頂結(jié)構(gòu)）作為一種科技含量較高的新型結(jié)構(gòu)形式，在我國正得到蓬勃發(fā)展。本項目針對其發(fā)展過程中迫切需要解決的一些基礎(chǔ)性理論問題展開研究，目的是推動我國的玻璃結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)向更高層次邁進(jìn)。研究內(nèi)容包括三個方面：（1）預(yù)應(yīng)力玻璃采光頂結(jié)構(gòu)的新體系及形態(tài)理論研究，通過本研究可將更加多樣的結(jié)構(gòu)形式引入預(yù)應(yīng)力玻璃結(jié)構(gòu)中，以便更好的滿足各種建筑形式和功能對結(jié)構(gòu)的要求；（2）單索幕墻結(jié)構(gòu)中 2100433B

預(yù)應(yīng)力索桿結(jié)構(gòu)構(gòu)型新穎、高效，借助體內(nèi)自平衡預(yù)應(yīng)力形成或改善結(jié)構(gòu)剛度，具有很強(qiáng)的生命力和良好的工程應(yīng)用前景。針對新型預(yù)應(yīng)力索桿體系設(shè)計中的剛度不確定性問題及結(jié)構(gòu)構(gòu)型與結(jié)構(gòu)性能相互耦合的問題，本項目引入了群集理論方法，開展了預(yù)應(yīng)力索桿體系剛度解析及形態(tài)優(yōu)化研究。主要包括：（1）研究了索桿體系靜動不定性及其演變機(jī)理，定性分析了節(jié)點偏差、構(gòu)件拓?fù)洹⑼夂奢d等多種因素影響下機(jī)構(gòu)位移模態(tài)和自應(yīng)力模態(tài)的對稱表示及其變化機(jī)制，并完善了索桿結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定性的判定方法；（2）分別從對稱子空間、節(jié)點與構(gòu)件層次對索桿體系的彈性剛度、幾何剛度、結(jié)構(gòu)整體剛度進(jìn)行解析，給出了評判對稱索桿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的充分和必要條件；（3）歸納了百余種對稱群及五類對稱操作，開發(fā)了群論工具箱，根據(jù)對稱操作的等效變換以及相應(yīng)矩陣的不可約表示，提出了基于群論的結(jié)構(gòu)對稱性自動識別方法，有效拓展群論方法在工程領(lǐng)域的應(yīng)用范圍；（4）利用全對稱子空間的物理意義，提出了高效求解結(jié)構(gòu)整體自應(yīng)力模態(tài)的方法；在此定性分析基礎(chǔ)上，分別以預(yù)應(yīng)力和拓?fù)潢P(guān)系為自變量，并充分考慮了結(jié)構(gòu)對稱性、結(jié)構(gòu)剛度及初始預(yù)應(yīng)力分布特點，采用兩種獨立的約束優(yōu)化模型，提出了基于蟻群算法的預(yù)應(yīng)力索桿體系形態(tài)優(yōu)化方法。本項目培養(yǎng)研究生4名，已發(fā)表SCI論文14篇（其中JCR Q1論文7篇、ASCE論文3篇）；圍繞索桿結(jié)構(gòu)找形、結(jié)構(gòu)對稱性識別等方面解決了數(shù)個關(guān)鍵技術(shù)問題，申請了發(fā)明專利10項，已授權(quán)6項。項目研究成果一方面豐富和發(fā)展了索桿體系研究的理論與方法；另一方面為開發(fā)大型預(yù)應(yīng)力索桿體系提供新的技術(shù)手段與參考。 2100433B

預(yù)應(yīng)力索桿結(jié)構(gòu)構(gòu)型新穎、高效，借助體內(nèi)自平衡預(yù)應(yīng)力形成或改善結(jié)構(gòu)剛度，具有很強(qiáng)的生命力和良好的工程應(yīng)用前景。針對新型預(yù)應(yīng)力索桿體系設(shè)計中的剛度不確定性問題及結(jié)構(gòu)構(gòu)型與結(jié)構(gòu)性能相互耦合的問題，本項目引入群論方法，開展預(yù)應(yīng)力索桿體系剛度解析及形態(tài)優(yōu)化研究。主要內(nèi)容包括：（1）研究索桿體系靜動不定性及其機(jī)理，定性分析機(jī)構(gòu)位移和自應(yīng)力模態(tài)的對稱表示，并完善索桿結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定性的判定方法；（2）對索桿體系的彈性剛度、幾何剛度、結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行解析，給出評判對稱索桿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的充分和必要條件；（3）根據(jù)等效變換的不可約表示，提出基于群論的結(jié)構(gòu)對稱性自動識別方法；（4）分別以預(yù)應(yīng)力和拓?fù)潢P(guān)系為自變量，并考慮結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟(jì)性和對稱性，采用兩種獨立的約束優(yōu)化模型，提出基于蟻群算法的預(yù)應(yīng)力索桿體系形態(tài)優(yōu)化方法。本項目一方面豐富和發(fā)展索桿體系研究的理論與方法；另一方面為開發(fā)大型預(yù)應(yīng)力索桿體系提供新的技術(shù)手段與參考。

前言

第1章 緒論

1.1 研究背景

1.1.1 國內(nèi)外水文監(jiān)測體系差別

1.1.2 水文監(jiān)測體系創(chuàng)新難點

1.1.3 水文監(jiān)測體系創(chuàng)新進(jìn)程

1.2 水文測驗體系現(xiàn)狀分析

1.2.1 我國水文測驗發(fā)展歷程

1.2.2 我國水文監(jiān)測體系存在問題

1.3 水文監(jiān)測體系創(chuàng)新需解決的關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1 水文巡測、間測與應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)

1.3.2 水文要素的自動監(jiān)測技術(shù)

1.3.3 水文規(guī)范與新技術(shù)的適應(yīng)性

第2章 水文測驗服務(wù)體系需求

2.1 經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與水文

2.1.1 我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展現(xiàn)狀與特點

2.1.2 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水文的要求

2.2 防洪減災(zāi)對水文測驗的需求分析

2.2.1 防洪形勢對水文測驗的要求

2.2.2 防洪水文測驗流量測次控制要求

2.2.3 水位流量同化報汛及誤差傳播

2.3 工程建設(shè)對水文測驗的需求分析

2.3.1 工程建設(shè)對水文測驗的要求

2.3.2 水文特征值誤差分析

2.3.3 創(chuàng)新系列的模擬

2.3.4 創(chuàng)新水文系列代表性分析

2.4 最嚴(yán)格水資源管理對水文測驗的需求分析

2.4.1 最嚴(yán)格水資源管理制度對水文測驗的要求

2.4.2 最嚴(yán)格水資源管理制度的水文測驗技術(shù)路線

2.4.3 低水流量測驗測次優(yōu)化及水位流量關(guān)系同化技術(shù)

2.5 社會對水文測驗的需求分析

第3章 水文測驗管理體系

3.1 水文測驗體系的構(gòu)成

3.1.1 水文測驗管理體系的要素

3.1.2 水文測驗管理體系的技術(shù)結(jié)構(gòu)

3.1.3 水文測驗管理體系的影響因素

3.2 美國的水文測驗體系簡介

3.2.1 水文測驗管理體系

3.2.2 水文測驗方式和支撐技術(shù)

3.2.3 水文監(jiān)測儀器設(shè)備

3.3 我國水文測驗體系的現(xiàn)狀

3.3.1 水文測驗管理方式

3.3.2 水文監(jiān)測手段

3.3.3 水文巡測現(xiàn)狀

3.4 水文測驗管理體系創(chuàng)新

3.4.1 創(chuàng)新原則

3.4.2 管理體系的框架構(gòu)建

3.5 關(guān)鍵巡測技術(shù)的研究與實踐

3.5.1 水位流量關(guān)系巡測單值化

3.5.2 長江水文測驗體系創(chuàng)新實踐

第4章 流量測驗方法創(chuàng)新

4.1 現(xiàn)有流量測驗技術(shù)綜述

4.1.1 流量測驗方式

4.1.2 流量測驗儀器

4.2 纜道測驗智能控制技術(shù)

4.2.1 水文纜道的控制技術(shù)現(xiàn)狀

4.2.2 水文纜道的智能控制設(shè)計

4.2.3 水文纜道的智能控制實例

4.2.4 水文纜道偏角遙測技術(shù)

4.3 水文測船測驗自動化技術(shù)

4.3.1 水文測船測驗現(xiàn)狀

4.3.2 水文測船測驗自動化設(shè)計原則

4.3.3 水文測船測驗自動化實現(xiàn)

4.3.4 水文測船專用絞車

4.3.5 水文測船液壓支臂裝置

4.4 流量快速測量技術(shù)

4.4.1 快速流量監(jiān)測的基本原理

4.4.2 動船法流量測量技術(shù)

4.4.3 走航式聲學(xué)多普勒測流技術(shù)

4.4.4 非接觸流量測驗技術(shù)

4.5 流量實時監(jiān)測技術(shù)

4.5.1 河流流量實時監(jiān)測原理

4.5.2 水位流量關(guān)系法

4.5.3 流速面積代表線法

第5章 泥沙測驗方法研究

5.1 懸移質(zhì)泥沙測驗技術(shù)

5.1.1 國內(nèi)外懸移質(zhì)泥沙測驗現(xiàn)狀

5.1.2 調(diào)壓積時式采樣器的技術(shù)改進(jìn)

5.1.3 現(xiàn)場快速泥沙測量技術(shù)

5.1.4 實時在線泥沙測量技術(shù)

5.1.5 流量泥沙異步測量方法

5.2 推移質(zhì)泥沙測驗技術(shù)

5.2.1 推移質(zhì)泥沙測驗現(xiàn)狀與需求

5.2.2 礫卵石推移質(zhì)采樣器開發(fā)

5.2.3 沙質(zhì)推移質(zhì)采樣器研制

5.3 河床質(zhì)勘測技術(shù)

5.3.1 河床質(zhì)勘測現(xiàn)狀

5.3.2 河床組成勘測

5.3.3 干容重觀測

5.4 泥沙顆粒級配分析技術(shù)

5.4.1 泥沙顆粒級配分析現(xiàn)狀

5.4.2 懸移質(zhì)泥沙級配快速分析技術(shù)

5.4.3 懸移質(zhì)級配分析方法成果轉(zhuǎn)換

第6章 水文應(yīng)急監(jiān)測實用技術(shù)

6.1 水文應(yīng)急監(jiān)測體系現(xiàn)狀

6.1.1 水文應(yīng)急監(jiān)測的任務(wù)與特點

6.1.2 水文應(yīng)急監(jiān)測與常規(guī)水文測驗的區(qū)別

6.1.3 我國水文應(yīng)急監(jiān)測現(xiàn)狀

6.2 水文應(yīng)急監(jiān)測管理體系建設(shè)

6.2.1 水文應(yīng)急監(jiān)測管理體系建設(shè)原則

6.2.2 水文應(yīng)急監(jiān)測隊伍建設(shè)

6.2.3 水文應(yīng)急監(jiān)測保障機(jī)制

6.2.4 水文應(yīng)急監(jiān)測方案

6.2.5 應(yīng)急監(jiān)測報告的編制

6.3 水文應(yīng)急監(jiān)測工作內(nèi)容與方法

6.3.1 分洪、潰口洪水監(jiān)測

6.3.2 堰塞湖監(jiān)測

6.4 應(yīng)急監(jiān)測成果的質(zhì)量控制

第7章 水文測驗精度控制技術(shù)

7.1 水文測驗精度控制體系

7.1.1 單次測驗精度控制

7.1.2 時段量精度控制

7.1.3 水文測驗誤差評估方法

7.2 流量測驗新技術(shù)精度研究

7.2.1 聲學(xué)多普勒流速儀流量測驗精度

7.2.2 流量間測精度分析

7.2.3 水位流量關(guān)系單值化精度分析

7.2.4 流量測次精簡分析

7.3 泥沙測驗新技術(shù)精度研究

7.3.1 現(xiàn)場激光粒度分析儀精度

7.3.2 單沙垂線精簡與斷沙間測精度分析

7.3.3 全斷面混合取樣精度分析

7.3.4 流量泥沙異步測驗精度分析

7.3.5 泥沙測次精簡分析

第8章 水文資料整編新技術(shù)

8.1 現(xiàn)有水文整編技術(shù)綜述

8.2 水位數(shù)據(jù)整理新技術(shù)

8.2.1 水位數(shù)據(jù)處理技術(shù)的現(xiàn)狀

8.2.2 水位數(shù)據(jù)處理新技術(shù)基本原理

8.2.3 關(guān)鍵參數(shù)的確定與節(jié)點數(shù)據(jù)的處理

8.2.4 水位數(shù)據(jù)處理新技術(shù)在長江上游地區(qū)的應(yīng)用

8.3 流量整編新技術(shù)

8.3.1 在線監(jiān)測資料整編技術(shù)

8.3.2 走航式聲學(xué)多普勒流速剖面儀數(shù)據(jù)后處理技術(shù)

8.3.3 潮流量整編技術(shù)研究

8.4 泥沙整編新技術(shù)

8.4.1 激光粒度儀顆分資料整編

8.4.2 推移質(zhì)輸沙率整編

8.5 應(yīng)急監(jiān)測水文資料整理

8.5.1 應(yīng)急資料整理要求

8.5.2 水文應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理與檢查

8.5.3 水文應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)分層

8.5.4 水文應(yīng)急監(jiān)測等高線處理

第9章 水文測驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性研究

9.1 現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)概況

9.2 現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性研究

9.2.1 現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的積極作用

9.2.2 現(xiàn)有主要測驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性評價

9.2.3 現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在的主要問題

9.3 水文測驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新實踐

9.3.1 水文測驗標(biāo)準(zhǔn)體系創(chuàng)新

9.3.2 已頒標(biāo)準(zhǔn)的修訂和完善

9.3.3 水文測驗標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新總結(jié)

第10章 總結(jié)及展望

10.1 創(chuàng)新總結(jié)

10.2 水文監(jiān)測發(fā)展展望

參考文獻(xiàn)