拱壩優(yōu)化的整體連續(xù)性模型.pdf

1、本文以結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論、有限元結(jié)構(gòu)分析理論和數(shù)值方法、結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化理論等為基礎(chǔ)，在國(guó)內(nèi)外研究成果基礎(chǔ)上，充分考慮拱壩體形特點(diǎn)和受力特性，對(duì)拱壩優(yōu)化線性模型的若干問(wèn)題進(jìn)行了探討和研究，具體內(nèi)容如下：在參考國(guó)內(nèi)外學(xué)者所建立的不同拱壩優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)仔細(xì)分析和研究拱壩體型以及受力特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了拱壩優(yōu)化線性模型的建立，推導(dǎo)了壩體穩(wěn)定、最優(yōu)中心角、倒懸要求、拱厚要求、壩面凸性要求、拱端位置要求等約束條件對(duì)于設(shè)計(jì)變量的線性表達(dá)式，并得到了壩體

2、體積函數(shù)與設(shè)計(jì)變量之間的線性關(guān)系。分析和研究了拱壩優(yōu)化設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)靈敏度分析的主要方法，對(duì)比了全差分法、半解析法與解析法等方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并基于線彈性有限元計(jì)算理論和數(shù)值方法，推導(dǎo)了基于三維有限元的關(guān)于設(shè)計(jì)變量的結(jié)構(gòu)解析剛度矩陣表示方法以及對(duì)設(shè)計(jì)變量的求導(dǎo)公式。分別以壩體體積最小和最大拉應(yīng)力最小作為目標(biāo)函數(shù)，以小灣拱壩作為算例，驗(yàn)證了本文提出的線性優(yōu)化模型的可行性。同時(shí)將壩體體積最小和最大拉應(yīng)力最小作為目標(biāo)函數(shù)，建立了兩目標(biāo)拱壩優(yōu)化線性