基于遗传算法的平原开敞式水闸优化设计

本文将水闸闸室底板的长度厚度、铺盖的长度、闸墩的厚度、闸门的位置等作为基本优化变量,以总的工程造价最小为目标函数,考虑了规范所规定的部分约束条件,建立了利用遗传算法优化计算的平原开敞式水闸的优化模型。通过算例计算表明遗传算法可以对平原开敞式水闸进行优化设计,提高效率并弥补以往经验设计的缺陷,在实践中有一定的使用和参考价值。     

浅谈开敞式水闸的结构优化

结构优化是一种在结构满足稳定、应力、抗裂等约束条件下使工程造价(或工程量)最小的设计方法,在水利工程中发挥着重要作用,本文在水闸CAD软件的研制基础上,就水闸闸室段结构优化进行分析和说明。1水闸结构优化模型的建立1·1水闸结构优化的变量选取水闸系统实际上是一个大系统,从底板、闸墩到上部结构,涉及的变量很多,对每一个变量进行优化意义不大。闸室段最主要的结构是闸底板和闸墩。除底板、闸墩的尺寸影响结构外,另外闸门的位置,防渗布置又会反过来影响结构尺寸和内力,因此可以选底板的厚度、长度,闸墩的厚度、闸门的位置,铺盖的长…     

基于C~#和Matlab混合编程遗传算法的平原区水闸优化设计

以某平原区水闸为例,采用遗传算法对水闸进行优化研究。以水闸工程造价最小为目标,以过流总净宽、闸墩厚度、闸室长度、闸门位置、闸底板厚度与铺盖长度为设计变量,以水闸几何尺寸为几何约束,以稳定安全系数、基底大小应力比及防渗长度作为性态约束,建立了水闸的数学优化模型,并介绍了遗传算法、C~#和Matlab混合编程遗传算法的原理。通过优化水闸布置,减少了工程造价。计算结果表明该优化设计方法可以提高设计效率,是合理可行的。     

开敞式水闸闸室结构优化设计

考虑到开敞式水闸建设成本较多,文章使用了ANSYS软件和复形法对开敞式水闸闸室结构的优化设计问题进行了探讨。建立闸室结构优化模型和设定约束条件,通过分析比较能够得到最优的水闸闸室结构设计方案,从而有效降低开敞式水闸的建设成本。     

基于ANSYS的某水闸除险加固稳定性分析研究

依据某水闸除险加固设计方案,利用ANSYS建模与理论计算模型,开展水闸的渗流、翼墙及闸室应力稳定性分析,采用拆除全部闸墩,保留闸室底板;以1.5孔1联重新修筑底板结构;拆除上、下游全部翼墙,以原有底板地基重新设计建设对称分布重力式翼墙.研究获得了闸室在正、反向挡水工况下渗透压力最大值分布区域与渗透坡降值,均低于允许值0...     

砂砾石地基上水闸底板弯矩预测的多元非线性回归模型

为了简捷地确定初步设计阶段水闸结构设计参数,加快设计进度,综合考虑砂砾石地基的弹性模量、闸墩荷载、闸孔宽度、底板厚度、闸墩高度、地基厚度等影响底板应力的主要因素,通过大量的有限元计算,分析了水闸参数对底板弯矩的影响规律,建立了基于多元非线性回归的底板中心弯矩预测模型.结果表明:底板中心弯矩与底板厚度、闸孔宽度、砂砾石地...     

杜庄节制闸混凝土施工技术方案比选

一、工程概况 颍上县耿棚镇杜庄节制闸位于耿棚镇西部大滕村境内,原闸修建于20世纪70年代,因年久失修,闸门损坏,已不能使用,计划拆除重建。水闸闸室为开敞式结构,共2孔,孔宽3.0m,闸底板高程23.0m。闸室顺水流方向长9.0m,垂直水流方向宽度8.20m,中墩厚0.90m,边墩厚0.65m。工程实施阶段,根据工程地形及交通条件,     

基于遗传粒子群算法的水闸底板优化设计

为获得最佳的水闸底板设计方案,降低建造材料用量,对水闸底板尺寸进行优化设计。首先,以水闸底板总截面积为目标函数,底板抗滑稳定、底板基底应力为约束条,以底板尺寸为优化变量建立水闸底板尺寸优化数学模型;其次,提出了一种耦合粒子群优化算法和遗传算法的遗传粒子群算法,用于优化求解水闸底板尺寸优化数学模型。选取狮子山水闸为分析对象,计算结果表明：遗传粒子群算法对狮子山水闸底板尺寸的优化率为11.44%,其对于狮子山水闸底板尺寸的优化效率明显优于粒子群优化算法和遗传算法。     

颍上县大黄闸闸室结构安全复核分析

闸室安全复核是水闸安全鉴定中的重要内容,涉及水闸地质条件、结构形式及材料性能等诸多方面。闸室安全复核的关键在于应用科学合理的计算分析方法。本文结合工程实例,针对整体式底板闸室结构特点及其水文地质条件,采用理正结构设计有限元分析软件建立闸室结构安全分析模型,分别对不同计算工况下闸室结构安全进行复核计算。复核结果表明：该水闸闸室基底应力、闸室抗滑稳定安全系数以及闸底板和闸墩结构强度均满足规范和设计要求。采用有限元分析方法,较之传统的方法,可极大地提高水闸安全复核的精度和效率,分析方法对同类水闸工程安全分析具有借鉴价值。     

西关闸混凝土缺陷的检测与评价

西关闸系大型开敞式水闸,属一级水工建筑物。结构形式为钢筋混凝土结构,共分三联六孔。每孔宽12m,闸总宽84.6m,闸墩高10.5m,闸底板长21.5m,闸底板下周围打钢板桩。该闸设计正常引水流量520m~3/s,在运用过程中,闸身强烈震动,导致闸墩、闸底板、机架桥大梁裂缝,特别是闸底板严重裂缝。闸墩局部混凝土冲蚀、剥蚀,机架桥底部混凝土有剥蚀、露筋、裂缝。以上这些都将威胁水工建筑物安全,应尽快对该水闸进行安全监测和工程复核计算,完成水闸安全鉴定工作,恢复水闸安全运行。1.检测方法与依据此次采用超声法兼取芯直观检查法测试混凝土内部密实度和裂缝开展状态。现场测试与资料分析主要依据CECS21:2000《超声法检测混凝土缺陷     

材料老化对水闸抗震性能的影响分析

为研究不同物理力学特性的混凝土材料对水闸抗震性能的影响,建立三维水闸有限元模型,采用对地震波作用下的水闸动力响应规律进行研究。结果表明：闸墩与闸室底板、检修桥等结构连接位置为水闸抗震的薄弱环节。水闸在横向地震波作用下与两侧岸坡土体发生相互作用,相对位移及拉应力达到最大。筑闸混凝土混凝土弹性模量越大,水闸相对位移越小,但结构拉应力越大;混凝土密度越小,相对位移及拉应力均较小。研究结果为水闸抗震设计提供参考。     

水闸闸墩牛腿加固及混凝土防碳化处理

一、工程概述广东省江门市北街水闸枢纽由水闸和船闸两部分组成,水闸共5孔,其中右4孔为泄洪孔,每孔净宽为 12 m,闸底板高程-4 m,闸顶高程6．7 m,水闸闸室长 22 m。泄洪孔加固后采用弧形钢闸门控制,设胸墙,胸墙底高程1．5m。泄洪孔闸室采用分离式底板结构,底板厚 1．2 m,闸墩厚2．5 m,闸墩采用混凝土桩基础。原设计经计算因1976年施工时分洪孔的闸墩结构设计中只放置了水平、垂直向钢筋,没有放置足够的扇形受拉钢筋。此次施工原设计将牛腿拆除及闸墩侧壁全部拆除 20 cm,重新浇筑混凝土。后经中国水利水电科学研究院建议,拟采用粘贴碳纤维对闸墩牛腿进行补强加固处理,采用 SK_PCS涂层材料对闸墩混凝土进行防碳化及防渗处理。     

官山水船闸大体积混凝土底板的设计与施工

南海市官山水船闸枢纽工程由排水闸和船闸组成，排水闸总净宽为36m，闸底板标高－2．50m，闸项标高9．00m，设计水头5．96m。船闸V级，闸首宽12m，船室长100m，受场地限制以及便于检修闸门尺寸的统一，设计确定水闸单孔宽取与船闸闸首同宽，即为12m，水闸共三孔，对于这样单孔宽较大的三孔水闸，如何合理地选定闸室结构型式是水闸设计中值得探讨的问题。1闸室结构布置型式比较三孔水闸如采用分离的U型结构，则不但缝墩增多，施工麻烦，且边孔闸室的双向稳定难以满足，故舍弃此方案。可供选择的布置方案是底板与闸墩联成整体的“UU”型结构…     

基于ANSYS的孟家闸闸室稳定有限元分析

水闸工程甚至水利枢纽最重要的工程安全部分就是闸室稳定与否。本文以孟家闸为工程实例,利用大型有限元ANSYS对该闸闸室稳定进行分析。结果表明,该闸闸室底板、闸墩等部位结构强度均满足规范要求,说明本文采用的简化分析模型及边界条件基本合理可行,为今后工程模拟提供了一定思路。     

曹台孜退水闸混凝土防碳化处理工程施工工艺浅析

曹台孜退水闸位于安徽省阜南县郜台乡曹台村，是淮干濛洼蓄洪区的重要控制工程之一，主要作用是防洪、泄洪、排涝。该闸为开敞式钢筋混凝土结构，属Ⅱ等大（2）型水闸，共28孔，其中深孔2孔。设计泄洪流量2000m^3／s,校核泄洪流量2800m^3／s，底板高程深孔为18．90m，浅孔为19．90m。闸孔每孔净宽5．Om，闸墩厚1．0m；闸室顺水流方向长深孔为20．0m，浅孔为18．0m。     

超长底板水闸混凝土结构温控监测成果分析

从防止混凝土结构温度裂缝考虑,目前国内外建成的绝大部分水闸,闸室底板混凝土结构分段长度均在规范允许的35 m范围之内。龙泉水闸底板最大跨度达到52 m,属于超常规水闸。由于跨度大、对结构变形限制要求高,工程须采用大跨度不分缝水闸底板,且底板为混凝土桩基对结构变形进行约束。因此增加了底板和底板上闸墩墙体结构的防裂难度。针对该问题,工程主要采用水管冷却技术的温控措施,进行温度监测和分析,并取得预期效果。     

小型水闸工程设计优化探讨

笔者结合多年工作实践,就小型水闸工程设计作一些探讨。 一、闸室的横向布置 小型水闸尤其是单孔水闸,过去使用最多的是大底板重力式边墩,利用混凝土自身重量,抵抗墩后土压力和水     

基于弹性地基梁法的水闸底板内力影响因素分析

根据弹性地基梁法的基本原理,用FORTRAN语言编写了计算小程序,以此作为分析工具,针对西部特有地质条件,依据福堂水电站分析地基土的变形模量、闸墩厚度、闸室底板厚度、闸孔净宽等因素对闸室底板内力的影响,并分析得出了底板内力变化的一些规律.     

水闸闸墩钢筋插入底板深度的研究

水工混凝土结构设计规范中要求闸墩钢筋插入底板的深度应在底板拉应力区且应力值小于0.7ft的基础上加上锚固长度。但是,对于底板或坝体的应力分布,采用一般的材料力学法往往是难以求得的,所以插入深度一直存在一定的经验性。通过建立水闸整体模型,对闸墩和底板的应力分布进行计算,以W illam-Warnke五参数模型为混凝土破坏准则判据,求出钢筋插入的最小深度,结果可以为闸墩设计中钢筋插入深度提供合理的参考依据。     

班台分洪闸主体段混凝土施工

1工程概况班台分洪闸复建工程位于河南新蔡县,由分洪闸主体工程、鱼嘴防护、左岸排涝闸改建三部分组成.工程基础座在土基上,共分9孔,单孔净宽86m,三孔一联,采用混凝土整体开敞式结构,翼墙采用扶壁式挡土墙结构.闸室前沿总宽87m,闸室顺水流方向15m,工作闸门为86m×58m平面定轮钢闸门,配2×160kN固定卷扬式起闭机.主体混凝土主要由闸室底板、闸墩、翼墙、上游铺盖、下游消力池、排架、工作桥等组成,工程量约11万m3.2施工特点(1)结构形状较为复杂多样.闸墩高11m,为薄墩状,厚度08～12m不等,闸墩迎水、背水面为圆弧段,中部为平直段;翼墙高8m,成…