目錄
前言
1 緒論 1
1.1 拱壩建設(shè)的歷史 2
1.2 拱壩體形的發(fā)展 4
1.3 拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì)研究進(jìn)展 5
參考文獻(xiàn) 7
2 拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì)模型與方法 9
2.1 拱壩體形的幾何描述 9
2.1.1 拱壩幾何模型的構(gòu)造方法 9
2.1.2 拱冠梁的幾何描述 10
2.1.3 水平拱圈的幾何描述 11
2.2 拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型 14
2.2.1 設(shè)計(jì)變量 14
2.2.2 目標(biāo)函數(shù) 15
2.2.3 約束條件 15
2.2.4 數(shù)學(xué)模型及求解 17
2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的加速微種群遺傳算法 18
2.3.1 遺傳算法的基本組成 18
2.3.2 加速微種群遺傳算法 21
2.4 三次樣條線型拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì) 27
2.4.1 三次樣條線型拱圈的構(gòu)造 27
2.4.2 三次樣條線型拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì)模型 30
2.4.3 工程算例 30
參考文獻(xiàn) 33
3 拱壩體形多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì) 35
3.1 拱壩多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型 35
3.1.1 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的一般描述 35
3.1.2 拱壩優(yōu)化的多目標(biāo)函數(shù) 35
3.1.3 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的一般解法 36
3.2 基于模糊貼近度的拱壩體形多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì) 38
3.2.1 模糊集與模糊貼近度 38
3.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化的模糊貼近度解法 40
3.2.3 工程算例 41
3.3 基于灰色關(guān)聯(lián)度的拱壩體形多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì) 45
3.3.1 灰色系統(tǒng)與灰色關(guān)聯(lián)度 45
3.3.2 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的灰色關(guān)聯(lián)度解法 46
3.3.3 工程算例 47
3.4 基于博弈論的拱壩體形多目標(biāo)優(yōu)化 49
3.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化的合作博弈模型與Nash 仲裁解法 49
3.4.2 工程算例 49
參考文獻(xiàn) 51
4 拱壩體形穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì) 53
4.1 基礎(chǔ)變形模量不確定條件下的拱壩最大有限元等效應(yīng)力 53
4.1.1 有限元等效應(yīng)力計(jì)算 53
4.1.2 計(jì)算拱壩最大有限元等效應(yīng)力的最優(yōu)化模型 56
4.1.3 工程算例 58
4.2 考慮基礎(chǔ)變形模量不確定性的拱壩穩(wěn)健可行性優(yōu)化 62
4.2.1 穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)與穩(wěn)健可行性 62
4.2.2 考慮基礎(chǔ)變形模量不確定性的拱壩體形穩(wěn)健可行性優(yōu)化設(shè)計(jì)
模型 64
4.2.3 工程算例 64
4.3 基于應(yīng)變能的拱壩體形穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì) 67
4.3.1 基于應(yīng)變能的拱壩體形穩(wěn)健優(yōu)化模型 67
4.3.2 壩體應(yīng)變能對(duì)基礎(chǔ)變形模量的靈敏度 69
4.3.3 工程算例 70
參考文獻(xiàn) 71
5 考慮結(jié)構(gòu)非線性的拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì) 73
5.1 拱壩彈塑性有限元分析的線性互補(bǔ)方法 73
5.1.1 彈塑性分析的基本方程 73
5.1.2 彈塑性問(wèn)題的互補(bǔ)變分原理 77
5.1.3 有限元離散與線性互補(bǔ)模型 80
5.2 拱壩橫縫的線性互補(bǔ)模型與方法 89
5.2.1 橫縫接觸條件與本構(gòu)模型 89
5.2.2 接觸問(wèn)題的增量描述與互補(bǔ)虛功方程 92
5.2.3 有限元離散與線性互補(bǔ)模型 94
5.3 基于整體安全度的拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì) 98
5.3.1 拱壩整體安全度分析方法 98
5.3.2 考慮整體安全度目標(biāo)的拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì) 101
5.4 開(kāi)裂條件下的拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì) 104
5.4.1 拱壩開(kāi)裂分析的超級(jí)有限單元法 104
5.4.2 考慮開(kāi)裂深度約束的拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì) 106
參考文獻(xiàn) 108
6 拱壩體形優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件ADSO使用指南 110
6.1 軟件結(jié)構(gòu)與功能 110
6.2 軟件使用方法與步驟 112
6.2.1 工程模塊 113
6.2.2 初始體形參數(shù)模塊 113
6.2.3 有限元網(wǎng)格剖分參數(shù)模塊 116
6.2.4 材料參數(shù)模塊 119
6.2.5 荷載工況模塊 122
6.2.6 體形優(yōu)化參數(shù)模塊 125
6.2.7 功能選擇模塊 129
6.2.8 幫助模塊 130
參考文獻(xiàn) 131