白江河電站拱壩優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、國內(nèi)圖書分類號(hào)：TV314學(xué)校代碼：11437國際圖書分類號(hào)：626密級(jí)：公開工程碩士學(xué)位論文白江河電站拱壩優(yōu)化設(shè)計(jì)TheArchDamDesignOptimizationofBaijiangRiverHydropowerStation研究生：江柳蓉校內(nèi)導(dǎo)師：尹志剛（教授）企業(yè)導(dǎo)師：鄭鐸（研究員）專業(yè)領(lǐng)域：水利工程研究方向：水工結(jié)構(gòu)培養(yǎng)學(xué)院：水利與環(huán)境工程學(xué)院培養(yǎng)方式：全日制答辯日期：2015年12月25日原瑚程聲明本人鄭堇聲明：所呈交的碩±學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下涯巧的硏充工作及取得的研巧跋果。駭文中己經(jīng)注巧引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文不營任

2、何其他個(gè)入或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫巧的研巧成果。對(duì)本學(xué)位論文的研究破出重要賈獻(xiàn)的個(gè)入和集體。，巧己在文中拱明滿方式掠明揭本學(xué)檢論文引起的法律結(jié)累完全也本人承擔(dān)。＾社，口．作者簽名：日期Ｐ：／孝位論文版披使用擾紋書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解長(zhǎng)春工程學(xué)院碩±學(xué)位論文使巧規(guī)定，周意長(zhǎng)春工趕學(xué)曉保留并向?qū)眉矣嘘P(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位逆文的復(fù)巧件和電子版。本人授權(quán)長(zhǎng)春工程學(xué)鶴可Ｕｉ將本學(xué)位論文的全部或，化許論文被查閱和借閱郁分巧容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)巧檢索，也可采用影印、縮巧或掃描等復(fù)制手段保存郝匯編學(xué)粒論文。護(hù)托？近

3、作者簽名：衾日期：如￣‘。？店校內(nèi)導(dǎo)師；章＾削日期：Ｍ校外導(dǎo)師：參ｆ日期：Ｊｐ龍心若氣＼長(zhǎng)春工程學(xué)院工程碩士學(xué)位論文摘要近年來，隨著水工筑壩技術(shù)、設(shè)計(jì)水平、優(yōu)化算法以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，拱壩優(yōu)化作為節(jié)省工程投資的重要手段之一,得到了壩工設(shè)計(jì)者的重視。其中，白江河電站作為靖宇縣電力發(fā)展計(jì)劃中的重要結(jié)點(diǎn)性工程，繼初步設(shè)計(jì)階段后急需進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，進(jìn)行算法比選，為白江河電站拱壩優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇合適的優(yōu)化算法。本文分別從求解精度、收斂速度、初值敏感性以及局部性等方面進(jìn)行算法比選，為本次優(yōu)化任務(wù)選擇優(yōu)化算法，確定將多島遺傳算法（MIGA）

4、與改進(jìn)序列二次規(guī)劃法（NLPQL）相結(jié)合，即在優(yōu)化過程第一步中使用MIGA計(jì)算，第二步采用NLPQL在第一步的計(jì)算結(jié)果中進(jìn)行擇優(yōu)。算例結(jié)果表明，該算法具備較高精度，并能在盡量少的計(jì)算量中獲取全局最優(yōu)解，是理想的拱壩優(yōu)化算法。其次，選定拱壩優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件。本次優(yōu)化任務(wù)以壩體筑壩方量為優(yōu)化目標(biāo)，以壩頂水平拱圈中心線半徑、壩頂寬度、拱冠梁底部寬度以及拱冠梁上游面幾何參數(shù)特征值為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，考慮應(yīng)力約束、穩(wěn)定約束與幾何約束條件。鑒于白江河壩址處于嚴(yán)寒地區(qū)，氣溫年度變幅較大，工程設(shè)計(jì)上采用壩體上下游面均噴涂5cm厚聚氨酯泡沫塑料作為壩體保溫措施，計(jì)算

5、溫度應(yīng)力考慮了保溫層效果。最后，應(yīng)用多參數(shù)優(yōu)化集成分析軟件（ISIGHT）、ABAQUS有限元分析軟件與CATIA（計(jì)算機(jī)圖形輔助三維交互應(yīng)用軟件）集成開發(fā)，完成白江河拱壩優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。該集成方式充分發(fā)揮了CATIA參數(shù)化建模、ABAQUS有限元非線性分析和ISIGHT集成優(yōu)化的優(yōu)勢(shì)，并用MATLAB進(jìn)行有限元等效應(yīng)力的計(jì)算。與常規(guī)壩體的設(shè)計(jì)方案相比，在滿足約束條件的前提下，白江河電站拱壩優(yōu)化后，于體形特征方面，不改變壩頂寬度，減小拱冠梁底部寬度3m，降低上下游面倒懸度，整體壩形變薄，厚高比降低22.6%，拱頂中心角增加8.76°，優(yōu)化后壩體筑壩方量

6、降低20.5%，經(jīng)濟(jì)效果顯著。關(guān)鍵詞：拱壩；優(yōu)化；寒區(qū)；ISIGHT；CATIA；ABAQUSI長(zhǎng)春工程學(xué)院工程碩士學(xué)位論文AbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentinthehydraulicdammingtechnology,thedesignoptimizationandthecomputertechnology,archdamoptimization,asoneofthemostimportantmethodsofsavinginvestmentinengineeringproject,hasb

7、ecomeabuzzwordintheindustry.Amongmanyofwaterconservancyprojects,BaijiangRiverHydropowerStation,whichisapivotalnodeofelectricpowerdevelopmentplaninJingyuCounty,isinurgentneedofoptimizationafterthepreliminarydesignstage.Thealgorithmcomparisoninthefirstplace,fortheBaijiangRiverHyd

8、ropowerStationArchDamoptimizationchoosestheappropriate