曲线重力坝形体的优化设计

针对三角形断面并非理论上的最优断面的问题,将重力坝上下游做成曲面形式,利用有限元分析软件ANSYS的优化功能,对曲线重力坝的几何参数进行优化。以重力坝上下游曲线方程的系数作为设计变量,以主要荷载下的抗滑稳定和应力控制为约束条件,以单位坝段的断面面积为目标函数,建立混凝土重力坝结构优化设计的数学模型。以30 m坝高为例进行优化分析,得出曲线坝形明显优于传统的实用剖面的结论,为工程设计提供了参考。     

漳平市泽源水电站重力坝优化设计

该文介绍漳平市泽源水电站重力坝优化设计过程。在求出重力坝基本三角形断面参数后,以基本三角形断面为基础,按工程需要修正为实用断面。计算结果表明：重力坝基本三角形断面顶点定在考虑了波浪超高后的坝顶高程,可以得到比基本三角形断面顶点定在校核洪水位更为优化的实用断面。     

基于ANSYS的重力坝基本断面的优化设计

根据重力坝基本断面的几何特征,利用ANSYS的参数化设计语言APDL编制程序,采用零阶近似的优化方法进行重力坝断面优化设计,并结合实例对某重力坝的断面进行了优化分析,结果证明此种优化设计方法直观、合理.     

基于ANSYS的小型重力坝坝形优化分析

为获得经济、合理的小型重力坝坝形,采用ANSYS建立了曲线坝面参数模型和传统断面参数模型.通过探讨小型重力坝不同坝形的应力分布、坝体尺寸、面积等差异,并在不同坝形、不同坝高的情况下进行优化分析.结果表明,曲线形重力坝明显优于传统的三角形重力坝,并且更适合于低坝.     

基于Optistruct的重力坝拓扑优化应用研究

基于Optistruct的变密度法,结合应变能优化准则对实体重力坝非溢流坝段进行拓扑优化.优化结果表明,坝体的应力、安全系数等指标均满足规范要求,证明了拓扑优化在重力坝剖面优化中的可行性和有效性.并进一步对优化结果进行数据拟合,分别对传统直线断面、三次曲线断面和折线断面进行了静力分析,发现折线断面在满足规范要求的情况下,坝趾竖向压应力更小,更符合应用要求.     

从优化角度看重力坝三角形断面的物理意义

为探讨重力坝三角形基本断面设计的物理机制,利用细啃渐进结构优化(ESO)方法的基本概念,建立了坝顶顺河向位移敏感度准则.以四边形为初始域,以重力坝的稳定和坝踵拉应力为约束条件,对基本荷载作用下的重力坝基本断面形状进行优化.不同网格、不同初始域、不同坝高工况下的结果表明,三角形基本断面是重力坝在基本荷载作用下使得坝顶位移最小的一种断面形状.     

基于ANSYS的重力坝非溢流 断面的优化设计

根据重力坝基本断面的几何特性,利用ANSYS的参数化设计语言APDL编制程序,先拟定一组初始条件对重力坝进行整体模拟、细化单元,得到各阶段的力学指标。然后使用ANSYS优化技术中的零阶优化方法进行重力坝断面优化设计,使重力坝在满足应力约束条件和抗滑稳定约束条件的前提下,其断面面积最小,实现设计的经济性和可行性。最后,通过一个重力坝非溢流断面的设计算例得到满意结果。     

ANSYS零阶方法和一阶方法的重力坝断面优化研究

基于ANSYS软件的优化模块,利用参数化设计语言APDL编制程序,并根据重力坝基本断面的几何特性及约束条件,先拟定一组初始条件对重力坝在各项荷载作用下的应力进行模拟。然后分别使用零阶方法和一阶方法对重力坝断面进行优化设计,使重力坝在满足几何约束条件、应力约束条件和抗滑稳定约束条件的前提下,断面面积最小,实现设计的经济性和可行性,最后将两种优化方法的结果进行对比。     

重力坝断面优化设计

重力坝是坝工中广泛采用的一种坝型。重力坝承受的基本荷载有自重、静水压力、扬压力、淤砂压力和浪压力等，它主要通过坝体自重产生的抗滑力来维持稳定。重力坝最重要的是断面设计，影响断面设计的因素很多。通常，设计通过有限的几个方案的比较，很难得到真正的最优方案。采用优化设计则可以取得良好的效果。1重力坝断面优化设计的数学模型1．1设计变量重力坝断面的基本形状是三角形，上游面有折坡，折坡上面垂直。在进行优化设计时，取其断面形状的几何尺寸X；、Xz、X。为设计变量，而坝顶宽度B及下游起坡点高程H。一般均按实际要求选…     

基于复合形法的混凝土重力坝典型断面优化设计

混凝土重力坝作为一种传统坝型被广泛应用,为了对其典型断面进行合理设计,本文选取重力坝中溢流坝断面,运用MATLAB和复合形法理论,针对具有代表性的设计参数变量进行优化,并对坝体应力进行分析,进而验证优化结果的合理性及可靠性,为其他工程设计提供参考.     

基于改进粒子群算法的重力坝断面优化设计

针对传统粒子群算法(PSO)存在局部收敛不稳定的缺陷,提出一种改进粒子群算法(D-PSO)。该算法通过提高平衡点的多样性,使其全局搜索能力得到明显增强,对求解多峰值优化问题具有较好的适应性。将D-PSO算法应用于重力坝断面优化设计中,优化结果表明,该算法具有易实现、鲁棒性强和精度高等优点,与其他算法相比更适合应用于重力坝断面的优化设计。     

基于Excel的重力坝挡水坝段断面优化设计研究

介绍了实体重力挡水坝段断面优化的数学模型和Excel中可进行优化计算的分析工具"规划求解"的使用方法,并通过工程实例应用了这一方法,验证了Excel在实体重力坝断面优化设计中的可行性和易用性.     

空腹重力坝溢流断面优化的研究

空腹重力坝是较为经济的坝型,且常用在溢流坝段部位。以往,比较系统地对空腹重力坝溢流断面进行优化设计的工作,在国内尚不多见。本文利用可行方向法,对其进行探讨,并给出一个计算实例。计算结果表明,优化后的溢流坝段断面可比常规采用的断面节省坝体工程量17.5%。     

混凝土重力坝断面优化设计

随着我国经济的迅速发展,混凝土重力坝作为我国水利工程建设中的重要工程项目,对其进行结构设计分析显得尤为重要。目前,我国的混凝土重力坝的设计基本处于初级阶段,所以仍存在较多的问题,文章从混凝土重力坝的建设现状出发,分析了常规重力坝的合理断面设计,最后以某水利工程重力坝断面优化设计为例,对其进行实证研究,并提出若干关于混凝土重力坝的设计理念,借以推动混凝土重力坝设计理论与实践的发展。     

基于遗传算法的石桥水电站重力坝断面尺寸优化

重力坝设计不仅要满足安全性要求,还要具有经济效益。文章以辽宁丹东凤城市的石桥水电站水库大坝为例,利用遗传算法对重力坝断面优化设计展开研究。结论显示,优化方案与原设计方案相比,设计断面可减少12.51%,具有显著的经济效益。     

变分技术在重力坝优化设计中的应用

在Ansys中,传统的重力坝断面优化方法通常是一阶或者零阶优化,用时较长.而变分优化方法作为一种新型的优化方法,能快速的进行优化计算,降低计算成本,提高计算精度,但是这种方法还未在水工结构优化中广泛应用.本文是基于大型有限元计算软件ANSYS,将变分技术DesignXplorer VT模块与网格随移修改工具ParaMesh相结合,以上游坡面、下游坡面的坡比和上游起坡点为设计变量,以坝体断面面积最小为优化目标,以坝踵点不出现拉应力和坝体满足抗滑稳定为条件变量,对变分技术在重力坝优化设计的应用进行了详细研究.进行优化之后,坝体断面面积减少了27％,满足抗滑稳定和应力要求,且用时不到传统优化方法的1/10.研究结果表明:变分技术在水工结构优化设计中是可行的,不仅计算精度高,操作方便,且计算成本大大降低,在水工结构方面的优化设计有很大前景.     

高坝应力弹性理论分析的探讨

随着我国“混凝土重力块设计规范补充规定”的实施,坝体断面设计将更多采用上游垂直或较陡坝坡的三角形,弹性理论对三角形断面的坝重力应力分析是一种精确和有效的方法,笔者对三角形重力坝断面,在水压力和自重基本荷载作用下的应力公式进行了详细推导,供读者参考。     

基于ANSYS的高碾压混凝土重力坝 溢流断面优化设计研究

以西南地区某拟建高碾压混凝土重力坝为研究对象,基于有限元分析理论、ANSYS数值分析以及改进的MATLAB优化复合形法,对其溢流坝段断面进行了优化设计研究。依据变形、荷载及抗滑稳定性三个约束条件,建立目标函数模型。经有效的优化设计,在满足安全的前提下,断面面积比初步设计减少15.71%,达到了节约工程造价的目的。     

重力坝断面的优化设计

在研究了国内、外现有资料的基础上,本文提出了利用电子计算机进行重力坝优化设计的一种方法,编制了程序文中同时给出了黄河大柳树混疑土重力坝断面选择的计算实例,从成果的对比中看到了优化设计的必要性。作者并以此实例对断面各要素进行了分析,提出了粗浅的见解。     

基于变密度法的实体重力坝拓扑优化

以ABAQUS为优化平台,基于变密度法,采用SIMP插值和RAMP插值2种模型对实体重力坝进行断面优化,结果表明应用SIMP插值模型优化的坝体断面出现大量空洞且迭代次数多为50;RAMP插值模型优化的坝体断面符合实体重力坝坝形且迭代次数较少,证明RAMP插值模型更适用于实体重力坝优化。进一步对最优模型的下游进行直线和曲线拟合,并进行静力分析,结果表明优化模型符合实体重力坝的各项应力和稳定性指标,且坝体下游设计为曲线形比直线形更能缓和应力集中区,在实际应用中更优。