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.     

三关庙水电站浆砌石重力坝设计

本文对三关庙水电站浆砌石重力坝的溢流坝段和非溢流坝段结构设计做了介绍。坝体稳定应力计算结果表明该重力坝的结构设计是合理的。     

混凝土重力坝溢流坝段设计研究

混凝土重力坝溢流坝段设计是混凝土重力坝设计的重点之一,其设计质量的好坏关系到整个混凝土坝的质量.以某水坝水库为例,对其溢流坝段的设计过程以及设计方法进行全面的分析介绍,通过分析可为其他相似重力坝的设计提供参考.     

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%。     

永定桥碾压混凝土重力坝三维有限元动力分析

结合永定桥电站碾压混凝土重力坝,分析了在2种不同分缝布置下碾压混凝土重力坝的动力特性和地震动力响应。通过对比两种方案下(非溢流坝段)坝段的自振特性以及特征部位的地震动位移和应力响应,对结构抗震安全性做出评价,并提出相应优化措施。     

百把寨水库大坝坝址、坝型比选及设计要点分析

以福建省武平县百把寨水库工程为例,结合地形地质条件、工程布置、施工条件、技术经济等进行坝址及坝型的比选,最终确定上坝址砌石重力坝方案.砌石重力坝最大坝高为53.0 m,水库总库容1181万m3,属中型水库.并对大坝坝体非溢流坝段和溢流坝段断面设计,确定坝体断面的具体参数.最后,通过计算验证大坝抗滑稳定分析、应力分析和侧...     

高鸟桥水电站混凝土重力坝方案设计

根据高鸟桥水电站的工程地质、地形、水文气象等基础资料，对大坝进行坝轴线、坝型的选择，通过分析、比较，最后选定混凝土重力坝。设计方案中重力坝共分2部分，即非溢流坝段和溢流坝段。为避免水流对坝体的冲刷作用，还考虑设置溢流坝两侧导流墙，通过计算确定其高度及厚度等参数。     

委俄水电站混凝土重力坝的设计研究

委俄水电站混凝土重力坝的上坝址位于秧坝河与弼佑河交汇口下游970 m处,河流走向S48°E,河面高程465.5~470 m,河面宽55 m,水深0.4~0.8 m。文章对该混凝土重力坝的设计进行研究,总结该工程的实际情况,详细阐述混凝土重力坝的设计内容,具体有混凝土的施工设计、重力坝模板设计、重力坝非溢流坝段与溢流坝段的细部结构设计、取水口和冲沙底孔结构设计与养护、下方生态流量的放水管设计、坝体稳定性设计。     

色拉龙一级水电站溢流坝段三维有限元静力分析

溢流坝段作为重力坝的重要组成部分和关键性功能坝段,一直是重力坝设计过程中的重点.本文通过三维有限元方法,对色拉龙一级水电站溢流坝段进行了整体的应力、变形位移的计算与分析,探究了各工况下结构应力分布的一般规律和变形分布特点,对溢流坝体型的合理性进行了验证,并给出了溢流坝段相关关键部位的配筋原则,较为全面地指导了该坝段的设...     

基于自适应模拟退火算法的重力坝优化设计

为满足重力坝设计过程中的安全、经济和强度要求,以非溢流坝段横截面面积为目标函数,以几何约束、强度约束、稳定约束等为约束条件,建立了基于自适应模拟退火算法的混凝土重力坝结构优化设计模型。算例分析表明该优化设计方法具有较好的工程实用性。     

关于DL5108—1999和SL319—2005《混凝土重力坝设计规范》的讨论

基于电力与水利行业的DL 5108—1999和SL 319—2005《混凝土重力坝设计规范》,对混凝土重力坝设计的几个问题进行探讨,得到以下结论:非溢流重力坝基本断面顶点的位置应结合上、下游坝坡的选择,综合考虑安全和经济因素,通过断面的优化设计来确定;DL 5108—1999关于挑流水舌挑距的定义较SL 319—2005合理,但计算公式值得商榷;分项系数极限状态设计法在混凝土重力坝设计中的应用仍需解决分项系数的取值问题;采用混凝土强度等级代替坝工混凝土标号作为混凝土的强度指标,必须解决它们间的转换问题。     

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.     

重力坝参数化设计系统开发

为减轻重力坝设计中的人工计算工作量,提升设计效率,提出了一种基于CATIA二次开发的重力坝三维参数化设计方法,以实现高效快速设计重力坝的过程。通过非溢流坝段的剖面拟定、抗滑稳定及应力分析、CATIA自动三维建模、快速出图、网格自动剖分、ANSYS有限元计算、及定制CATIA的"重力坝辅助设计"功能模块,运用该方法对国内某水利工程的重力坝实例进行了设计与分析,应用本程序所得结果与理论值一致,证明本程序可靠性好;所用程序耗时远低于人工费时,说明其能提高工作效率。通过工程实例验证了此方法的可行性,虽然该方法的研究对象是非溢流坝段,但该方法同样可以应用于溢流坝段及其他坝型,具有一定的推广价值。     

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。     

南水北调中线陶岔引水渠首加高扩建枢纽设计

陶岔枢纽是南水北调中线工程的渠首和取水枢纽，为满足调水需要，必须将已建初期工程加高扩建。加高扩建枢纽建筑物的布置自左至右为左岸非溢流坝段、进水闸坝段、连接坝段、预留电站进水口坝段、右岸非溢流坝段，该方案较好地利用了初期工程的进水闸，预留电站进水口坝段可为适时建设电站厂房提供条件，增设坝内廊道和防渗帷幕，可提高枢纽运行安全性。     

石泉大坝的预应力锚索加固

为解决石泉大坝在校核洪水位岸边非溢洪坝段坝踵应力超限问题，采用了预应力锚索加固方案。在左右非溢洪坝段共布置30个锚固孔，单孔张拉力为5880kN，孔最深达70m。在施工中建立了一套完整的全面质量管理体系，从而确保了加固质量，使大坝防洪标准提高到千年一遇。     

拓扑优化方法的研究进展及在水工结构设计中的应用

拓扑优化是目前结构优化领域研究的热点,也是结构优化学科发展的方向,但目前国内对拓扑优化方法在水利工程中的应用研究很少,为此,介绍了拓扑优化方法产生的背景及发展过程,通过对水工建筑物中最常见的混凝土重力坝剖面进行拓扑优化设计,并利用有限元分析软件ANSYS得出拓扑优化结果,表明了用拓扑优化方法进行剖面设计是可行的。     

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。     

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。     

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.