本书对内河航道整治建筑物在服役过程中的可靠性及使用寿命问题进行了研究，主要从整治建筑物可靠度及使用寿命分析基本原理、服役状态演化规律等方面展开。在前期研究工作的基础上，通过物理模型试验、理论分析、原型观侧等手段，对丁坝、软体排等整治建筑物在非恒定流条件下的可靠性与使用寿命及服役演化规律进行分析，以提前对整治建筑物服役状态及整治功能退化情况进行预判，适时采取相关修护措施。
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获省部级科技进步奖10项；出版科技专著5部、交通部标准规范2部；发表学术论文70余篇，被国际三大检索收录20 余篇
目录
第1章 绪论 1
1.1 长江干线航道整治建筑物现状 1
1.2 内河航道治理技术 2
1.2.1 丁坝 2
1.2.2 护滩建筑物 3
1.2.3 平顺护岸工程 4
1.3 国内外研究现状 4
1.3.1 可靠度理论及使用寿命研究进展 4
1.3.2 可靠度理论在航道整治建筑物中的应用现状 7
1.3.3 航道整治建筑物使用寿命研究现状 8
1.4 本书主要内容 9
第2章 航道整治建筑物可靠度及使用寿命分析基本原理 10
2.1 结构可靠度基本理论 10
2.1.1 功能状态描述 10
2.1.2 可靠度的参数表示 10
2.2 结构可靠度分析方法 12
2.2.1 一次二阶矩法 12
2.2.2 蒙特卡罗模拟法 17
2.3 使用寿命常用预测方法 21
2.3.1 经验预测法 22
2.3.2 基于材料或构件性能比较的预测法 22
2.3.3 快速试验法 22
2.3.4 可靠度方法与随机过程方法 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 可靠度指标的定义及其几何解释 24
2.4.3 航道整治建筑物稳定可靠度分析 26
第3章 丁坝可靠度及使用寿命分析 34
3.1 非恒定流条件下丁坝可靠性模型试验 34
3.1.1 水槽概化模型设计 34
3.1.2 试验方案制定 39
3.2 假设检验 43
3.2.1 流量过程的假设检验 44
3.2.2 实际流量过程日均流量的假设检验 46
3.2.3 纵向瞬时流速的假设检验 48
3.2.4 脉动压强的假设检验 50
3.2.5 模型流量和脉动压强的概率密度函数 55
3.3 基于流量过程和最大冲深的丁坝可靠性及使用寿命分析 58
3.3.1 流量过程经验频率推求 58
3.3.2 丁坝失效准则 60
3.3.3 基于可靠性的抛石丁坝寿命预测 61
3.3.4 流量过程和最大冲深的关系分析 65
3.4 基于流量过程和脉动压强的可靠性分析 69
3.5 基于流量过程和纵向瞬时流速的可靠性分析 73
第4章 基于疲劳可靠性理论的丁坝可靠性分析 78
4.1 基于洪水循环冲击作用的可靠度计算 78
4.1.1 疲劳可靠性分析方法的可行性分析 78
4.1.2 常幅流量洪水循环冲击的可靠性分析 79
4.1.3 多种变幅流量洪水循环作用下丁坝失效概率公式推导 83
4.2 丁坝剩余使用寿命预测 85
4.3 丁坝可靠度分析算例 86
4.4 延长丁坝使用年限的探讨 87
第5章 基于水毁体积比的抛石丁坝安全性判别分析 89
5.1 抛石丁坝水毁体积比公式的确定 89
5.2 水毁体积比公式的应用与抛石丁坝安全性判别模型 93
5.2.1 水毁体积比公式在长江中游河段的应用 93
5.2.2 抛石丁坝安全性判别模型 94
第6章 非恒定流条件下护滩软体排可靠度及使用寿命分析 95
6.1 非恒定流量过程模拟 95
6.1.1 随机水文学自回归模型简介 95
6.1.2 非恒定流过程模拟新方法 97
6.2 非恒定流条件下护滩软体排可靠性模型试验 107
6.2.1 水槽概化模型设计 107
6.2.2 模型设计依据 109
6.2.3 模型各项比尺的确定 111
6.2.4 非恒定随机流量过程模拟 112
6.2.5 试验方案设计 113
6.3 试验结果分析 117
6.3.1 边滩附近的水流流态 117
6.3.2 水面线分布规律 118
6.3.3 平均流速分布规律 122
6.3.4 X型排系结条荷载分析 128
6.4 X型排使用寿命计算研究 134
6.4.1 使用寿命定义 134
6.4.2 系结条荷载的表达形式 134
6.4.3 使用寿命的计算分析 139
6.4.4 使用寿命计算实例 139
第7章 内河航道整治建筑物服役状态演化规律 141
7.1 丁坝服役期间水毁演化规律研究 141
7.1.1 定流量过程丁坝水毁演化规律 141
7.1.2 变流量过程丁坝水毁演化规律 150
7.2 丁坝损伤引起的航道断面流速特征变化特点 166
7.3 基于深度学习的多因素损伤条件航道流场生成 168
7.3.1 原理介绍 168
7.3.2 数据准备与预处理 169
7.3.3 深度学习模型设计 170
7.3.4 模型训练与验证 171
7.3.5 模型评估与预测效果分析 172
7.3.6 生成流场实例演示 174
7.4 丁坝损伤条件下航道流速特征响应的量化评价指标 176
7.5 单变量损伤条件下航道断面流速特征的变化规律 178
7.5.1 坝头坍塌不同程度 178
7.5.2 坝身冲断不同程度 179
7.5.3 坝根冲蚀不同程度 180
7.5.4 坝顶侵蚀不同程度 181
7.6 多因素损伤航道流态响应规律的回归分析 182
7.6.1 各变量相关性分析 182
7.6.2 航道断面流速变化率线性回归 183
7.6.3 拟合结果残差分析 184
7.6.4 回归模型显著性检验 185
7.7 丁坝整治功能退化评价 186
7.7.1 丁坝整治功能的界定与功能退化指标 186
7.7.2 多因素损伤条件下的丁坝功能退化评价 186
参考文献 189
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