以应力为目标的拱坝体型优化线性规划模型

以最大主拉应力最小作为目标函数，建立了拱坝体型优化设计的线性规划模型．以该模型计算某高拱坝的结果表明，以应力为目标的拱坝体型优化设计，可合理地调整坝体应力状态，从而获得更高的安全储备．     

高拱坝体型多目标优化设计研究进展

针对考虑经济性和安全性的高拱坝体型多目标优化设计,综述了几何模型、目标函数、约束条件、结构分析方法、优化算法以及多目标求解方法等相关内容的研究进展,对多目标优化问题的博弈求解方法进行了展望。     

国内外拱坝体型优化研究现状及发展

为使拱坝优化设计在水利水电工程中得到进一步的发展和应用,简要回顾了拱坝体型优化设计的发展历史,系统地总结了拱坝的几何模型、拱圈线性、优化目标、约束条件、结构分析方面的应用现状及最新成果,并对目前拱坝体型优化设计中尚存在的困难及在工程中的应用前景进行了探讨和展望。通过优化设计可得到满足安全性和经济性的拱坝最优体型,大大提高了计算效率,节省了建设资金,具有显著的经济效益,为高拱坝建设和拱坝体型优化应用提供参考。     

基于应变能的拱坝体型优化设计

考虑静力荷载作用下双曲拱坝的安全性，对最大主拉应力、拉应力区范围、整体安全度和抗屈折稳定等安全指标进行了综合分析。提出以坝体应变能指标作为拱坝体型优化的安全目标函数，建立拱坝体型优化设计模型并采用进化策略进行求解。以白鹤滩拱坝为例，优化体型与初始体型相比，体积方量减少1.58万m3，坝体应变能、最大主拉应力、最大主压应力以及位移等结构响应量都得到了降低，优化效果明显。     

溪洛渡混凝土双曲拱坝的体型设计

主要介绍在溪洛渡300m级高混凝土双曲拱坝体型设计及优化过程中,对高拱坝体型设计的设计思想、设计方法和设计原则等一系列确定拱坝体型特性和受力特性的关键技术问题。     

二滩拱坝的布置及应力稳定分析

简要介绍了二滩拱坝的设计，包括坝轴线和坝型选择、体型优化及拱坝应力和稳定分析。优化后的体型较优，应力和稳定分析表明，拱坝是安全的。     

具有智能的拱坝设计系统

本文阐述一个用于拱坝设计的计算机软件系统。该系统能分析坝体应力和坝肩稳定性。能对８种体型拱坝进行优化设计。系统有一个知识库和一个推理包，可以用于生成十个以上抛物线型拱坝的初始方案，系统采用多目标模糊优化方法选择满意方案，还提供一个设计实例。     

基于整体稳定安全度为目标函数的高拱坝优化设计

该文探讨了高拱坝优化设计的可行方案并结合工程实例采用整体稳定安全度为目标函数,以坝体上游面开裂深度与坝体厚度的比值为约束条件对某高拱坝进行优化设计,得到了具有参考价值的体型参数,验证了优化方案的可行性.     

小湾拱坝开裂约束下体型优化设计研究

本文提出拱坝体型优化的开裂约束条件，建立了小湾拱坝开裂约束下体型优化设计的数学模型，得出比较合理的优化体型，可供设计部门参考。     

拱坝多目标优化研究与应用

本文探讨了拱坝多目标优化的模型、方法与程序实现。提出了以经济性指标（如坝体方量Ｖ）和安全性指标（应力水平〖σ〗、强度失效概率Ｆ、高应力区范围Ｈ）作为优化的多个目标函数。多目标优化采用理想点法，通过对各分目标的权系数调整，可提供反映设计者要求的多个方案。言语中首交地拱坝优化的柔性建模方法，并通过程序予以实现。结合变拱坝，并通过程序予以实现。结合小湾拱坝，用上述方法提出了若上推荐方案，初步效果良好。     

圆弧拱拱坝水平拱圈荷载传递的简化连续分析法

为克服圆弧拱拱坝传统计算方法的复杂性，提出了基于力学原理和积分理论的圆弧拱拱坝水平拱圈荷载传递的简化连续分析方法，总结出了圆弧拱拱坝水平拱圈支承力衰减的基本规律，为拱坝的优化合理设计提供了一个更为有效的理论依据。     

抛物线拱坝水平拱圈荷载传递的简化连续分析法

鉴于定值计算方法（纯拱法、拱梁法）的机械性和有限元法的复杂性,依据力学原理,利用积分手段,提出了抛物线拱坝水平拱圈荷载传递的简化连续分析方法,总结出了抛物线拱坝水平拱圈支承力衰减的基本规律,为拱坝的优化合理设计提供了一个更为有效的理论依据.     

高拱坝新型合理体形的研究和应用

对动力优化,多目标优化,新体形及周边缝等的攻关研究,在已有的拱坝优化的基础上,从多拱梁优化发展到有限元优化,从静力优化发展到考虑地震荷载的动力优化,从单目标优化发展到双目标优化和多目标优化,发展和完善了我国提出的建立在拱坝优化的基础上的二次曲线及混合曲线拱坝新体形;使拱坝优化技术能适应高拱坝的体形设计,为小湾,溪洛渡等水电站的设计提供了参考,保持并扩大了我国在国际上拱坝体形设计领域的领先优势。     

考虑开裂深度约束的拱坝体形优化设计

本文引进裂缝深度约束条件，研究了拱坝开裂条件下的体形优化设计问题.结构分析采用超级有限单元法，既能有效控制计算规模又能方便地反映结构开裂的局部特性.对小湾拱坝和溪洛渡拱坝进行的优化设计研究表明，在优化过程中允许开裂并考虑开裂约束条件，可以更好地挖掘拱坝潜力，进一步减小坝体混凝土方量.     

应力指数法在拱坝主应力满应力设计中的应用

阐述用应力指数法实现拱坝主应力满应力设计的思路和方法要点 ,介绍等截面圆弧拱坝及变截面抛物线拱坝两种算例成果 .算例表明 ,应力指数 βi 相对固定的应力指数法是适应拱坝主应力满应力优化的有效、可行的方法 ,只需在原有的拱坝应力分析程序的基础上稍加扩充即可实现 .对于初始方案基本合理的拱坝 ,一般迭代 5～8次 ,优化后坝体方量可节省 1 2 %～ 2 0 % .     

基于敏感性分析与粒子群算法的拱坝原型动弹性模量反演方法

拱坝在长期服役过程中受材料老化、环境侵蚀等因素影响,其动弹性模量真实值与设计值存在一定差异,合理确定运行期高拱坝及其地基的原型动弹性模量参数对于监控拱坝的振动安全至关重要。由于模态参数更能从整体上反映结构的振动特性,基于拱坝原型振动模态参数反演拱坝及地基的动弹性模量在理论上更为精确,为此,本文提出了一种基于敏感性分析与粒子群算法的拱坝原型动弹性模量反演方法。首先,建立了反映拱坝及地基各分区动弹性模量与拱坝模态参数之间非线性映射关系的响应面数学模型,基于正交试验法分析了拱坝及地基的动弹性模量区域对拱坝模态参数的敏感性,并以此确定了待反演的动弹性模量区域。其次,提出了基于响应面数学模型计算模态参数和原型振动模态参数的拱坝及地基分区动弹性模量反演最优化数学模型,将动弹性模量参数反演问题转化为目标函数最优化求解问题。最后,采用自适应惯性权重的粒子群优化算法对目标函数进行寻优求解,反演出各分区实际动弹性模量。通过原型工程实例分析表明,该方法合理可行且具有很好的精度,为反演拱坝的动弹性模量提供了一条新思路。     

拱坝及其优化方法的发展现状与展望

拱坝设计尤其是优化设计问题是近年来众多水利水电专家学者所关注的焦点,并越来越多的受到了人们的重视。简要回顾了拱坝的发展历史及现状,总结了拱坝优化的若干理论方法,最后指出拱坝优化在工程应用中的发展前景。     

江口椭圆拱坝优化设计

江口拱坝的设计充分利用了中国水利水电科学研究院的拱坝体型优化研究成果,拱坝选用了椭圆拱坝方案,是目前完全采用优化体形作为基本体形且已建成的最高的拱坝(坝高140m),也是我国最早的3座椭圆拱坝之一。本文简要介绍了江口拱坝体型优化研究过程,并详细介绍了设计所采用的椭圆拱坝方案,同时对拱圈中心线曲率半径从拱冠到拱端的合理变化趋势进行了讨论。结果表明:对拱坝进行优化设计效率很高,可满足设计规范要求,设计出的拱坝坝体应力分布较好,坝体方量较小;对拱坝设计规定拱圈中心线曲率半径从拱冠到拱端必须增大不是必要的,只要对拱坝的应力、稳定有利,曲率半径增大和减小都应是允许的。