优化设计模型的规格化方式是什么? (优化设计模型的规范形式)

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• 优化设计模型的规格化方式是什么?
• 结构优化设计的基本概念
• 水电站重力坝结构优化设计？

优化设计模型的规格化方式是什么?

优化设计模型的规格化方式是规格化。

依据查问关系地下消息显示，解放条件的尺度变换常称：规格化，这是为改善数学模型性态罕用的一种方法。

结构优化设计的基本概念

1．结构优化设计的数学模型结构优化设计可定义为：关于已知的给定参数，求出满足所有解放条件并使目的函数取最小值的设计变量的解。

2．设计变量设计变量指在设计环节中所要选择的形容结构个性的量，它的数值是可变的。

设计变量可以是各个构件的截面尺寸、面积、惯性矩等设计截面的几何参数，也可以是柱的高度、梁的间距、拱的矢高和节点坐标等结构总体的几何参数。

设计变量理论有延续设计变量和团圆设计变量两种类型。

（1）延续设计变量。

这类变量在优化环节中是延续变动的，如拱的矢高和节点坐标等。

（2）团圆设计变量。

这类变量在优化中是腾跃式变动的，如可供选择的型钢的截面面积和钢筋的直径都是不延续的。

3．目的函数目的函数是用来权衡设计好坏的目的。

驳回何种目的来反映设计好坏与结构自身的技术经济个性无关。

理论驳回的目的函数有：结构重量、结构体积、结构造价三种。

4．解放条件结构优化的解放条件普通有几何解放条件和性态解放条件两种。

（1）几何解放条件。

即在几何尺寸方面对设计变量加以限度。

如工字型截面的腹板和翼缘的最小厚度限度。

（2）性态解放条件。

即对结构的上班性态所施加的一些限度。

如构件的强度、稳固解放以及结构全体的刚度和自振频率等方面的限度。

水电站重力坝结构优化设计？

重力坝是一种大体积挡水修建物，其基本剖面是直角三角形，全体是由若干坝段组成。

关键依托坝体自重来维持稳固的坝。

重力坝按筑坝资料的不同分为：混凝土重力坝和浆砌石重力坝。

重力坝具备长久性好、抵制渗漏强、设计及施工技术便捷、对地基条件需要相对来说不太初等长处，但重力坝坝体体积大，耗用水泥多，为了取得最优的投资成果，在工程实践运行中，往往要对重力坝结构启动优化设计。

重力坝优化设计模型优化结构设计有三大因素，即设计变量、目的函数和解放条件。

设计变量设计变量是设计打算的数量形容。

重力坝断面状态由坝高、坝顶宽度、高低游折坡点位置、高低游坝坡选择。

关于一个给定的工程，普通来说坝高是已知的，坝顶宽度由交通或结构需要确定，下游折坡点位置由施工及结构需要确定。

设抢先坝坡由x1管理，下游坝坡由x2管理，抢先折坡点由x3管理，故本文取重力坝断面状态x1、x2、x3为设计变量本优化设计取重力坝单宽坝段，思考的关键荷载为：自重、扬压力、水压力、泥沙压力。

目的函数重力坝的造价关键取决于坝体混凝上的工程量，取单位坝段（以下计算同）钻研，目的函数为断面面积，即（2）式中：A（x）为非溢流重力坝断面面积；H为重力坝坝高；B0为坝顶宽度；x1、x2、x3区分为抢先坝坡、下游坝坡、抢先折坡点管理参数。

解放条件几何解放（1）抢先坝坡。

按重力坝设计规范，本优化取抢先坝坡范畴0～0.5，即0≤x1≤0.5（H-x3）（2）下游坝坡。

按重力坝设计规范，本优化取下游坝坡范畴为0.5～0.9，即0.5H≤x2≤0.9H（3）抢先折坡点位置。

按重力坝设计规范，抢先可以是直立面，也可以是歪斜面，故0≤x3≤H性态解放（1）应力解放条件。

在重力坝设计中，普通来说，坝趾压应力小于准许值是很容易满足的，即使高坝也可经过放大混凝上标号来处置，而坝踵的应力要满足规范，按重力坝设计规范，思考扬压力后的坝踵正应力σ坝踵（以发生压应力为正），折点C处正应力σC应满足：（2）抗滑稳固解放条件。

按重力坝设计规范，取抗剪断强度公式计算：重力坝断面优化设计的数学模型综上所述，重力坝断面优化设计的数学模型为：求解方法本优化设计与其余优化设计的对比为了验证优化设计，现将其启动对比，其设计资料为：某重力坝非溢流断面，己知坝高110m，计算水位95m（设坝基面标高0m），下游水位5.0m，坝顶宽度7m，下游起坡点高程为100m；混凝上容重为24kN/m3；水容重为10kN/m3；泥沙高程30m，其浮容重为8kN/m3，淤沙的内摩擦角为20°；排水管幕处扬压力折减系数α取0.3，至坝踵距离为8m；坝基接触面抗剪摩擦系数为0.7，准许抗滑稳固安保系数。

从中可以得出，本文优化的结果更好，坝踵应力和坝址应力均比其余的小，同时断面面积也比2其余的小，可浪费12.1%的工程量。

经过对比，说明本文的优化设计更具备通用性。

结语总之，优化设计结果标明所获取的断面面积的优化设计打算浪费工程量12.1%，因此，本文所述的优化设计方法及软件具备较好的工程适用性，对今后相似工程的优化设计具备关键的参考价值。

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