【摘要】：埋涵廣泛應(yīng)用于交通、水利、市政建設(shè)及能源等部門,在工程建設(shè)前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,可在保證結(jié)構(gòu)安全性、適用性的前提下有效控制工程投資。本文以南水北調(diào)東線灘地埋管工程為背景,建立灘地埋管流固耦合數(shù)值分析模型,并對(duì)其各個(gè)工況下的受力特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了較為深入的研究和討論,得出了一些有意義的結(jié)論。其主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： (1)在查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)地下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、流固耦合理論以及優(yōu)化設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了總結(jié),并結(jié)合灘地埋管地質(zhì)報(bào)告和設(shè)計(jì)資料,提出了本課題的研究?jī)?nèi)容。 (2)基于ABAQUS的腳本語(yǔ)言PYTHON的基礎(chǔ)上,建立了灘地埋管參數(shù)化的二維平面應(yīng)變流固耦合模型,并對(duì)施工、完建、運(yùn)行、檢修和汛期工況下的灘地埋管模型進(jìn)行受力分析,并利用MATLAB編寫配筋程序,根據(jù)受力控制截面進(jìn)行配筋。 (3)用優(yōu)化軟件ISIGHT集成多目標(biāo)遺傳算法NSGA-Ⅱ、參數(shù)化流固耦合有限元模型和極限狀態(tài)MATLAB分析程序,以埋涵壁厚、鋼筋直徑、鋼筋間距填土彈性模量、填土高度、加固地基厚度和剛度以及碎石孔隙比等為設(shè)計(jì)變量,在滿足尺寸約束、承載力極限狀態(tài)約束、限裂約束、構(gòu)造約束等條件下,以造價(jià)最省、裂縫寬度最小為目標(biāo)函數(shù),得到了多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的Pareto最優(yōu)解集。 (4)根據(jù)優(yōu)化結(jié)果以及實(shí)際工程需要,利用有限元分析軟件ABAQUS建立灘地埋管三維塑性損傷模型,得到了施工、正常極限狀態(tài)、運(yùn)行期、檢修期和汛期灘地埋管混凝土及鋼筋受力狀態(tài),檢驗(yàn)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力性能。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TV672.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吉小明;王宇會(huì);;隧道開(kāi)挖問(wèn)題的水力耦合計(jì)算分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2005年06期

2 吉小明;;隧道工程中水力耦合問(wèn)題的探討[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2006年01期

3 劉小兵;地下洞室的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)模型[J];地下空間;1995年01期

4 柳春光;張利華;;遺傳優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在橋梁震害預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J];地震工程與工程振動(dòng);2008年01期

5 王平洋,王廣生,胡兆光;加快遺傳模糊算法的搜索過(guò)程[J];電網(wǎng)技術(shù);1999年05期

6 王媛;多孔介質(zhì)滲流與應(yīng)力的耦合計(jì)算方法[J];工程勘察;1995年02期

7 王后裕,陳上明,言志信,凌天清;地下洞室斷面和間距優(yōu)化計(jì)算的分布密度法[J];工程力學(xué);2004年03期

8 姜冬菊;王德信;;離散變量桁架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的混合算法[J];工程力學(xué);2007年01期

9 唐洪祥;李錫夔;;飽和多孔介質(zhì)中動(dòng)力滲流耦合分析的Biot-Cosserat連續(xù)體模型與應(yīng)變局部化有限元模擬[J];工程力學(xué);2007年09期

10 呂愛(ài)鐘;以孔邊絕對(duì)值最大的切向應(yīng)力最小為優(yōu)化準(zhǔn)則的孔洞形狀優(yōu)化[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);1996年01期

，

本文編號(hào)：2526271