本文關(guān)鍵詞：變密度法在實(shí)體重力壩抗震優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 實(shí)體重力壩 有限元法 變密度法 抗震優(yōu)化 Abaqus

【摘要】：實(shí)體重力壩的比例在我國在建的混凝土壩體中是最大的,而近年來大地震的頻繁發(fā)生,使得許多實(shí)體重力壩受到了不同程度的破損,因此如何提高重力壩結(jié)構(gòu)的抗震性能是目前研究的熱點(diǎn)。通過對比實(shí)體重力壩優(yōu)化設(shè)計在國內(nèi)外的研究和實(shí)際應(yīng)用,拓?fù)鋬?yōu)化法中的變密度法,相比其他優(yōu)化方法有收斂快速,優(yōu)化結(jié)果更加符合實(shí)際,應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。本文首先對實(shí)體重力壩的應(yīng)力分析方法中的材料力學(xué)法和有限元法進(jìn)行了研究對比,然后通過有限元法對不同底寬的壩體在靜力荷載工況下進(jìn)行了分析,得出壩體的受力和變形特點(diǎn)。通過對結(jié)構(gòu)抗震分析方法的深入研究,對實(shí)體重力壩底部加載加速度地震波進(jìn)行抗震時程分析,總結(jié)出實(shí)體重力壩在地震動荷載作用下的應(yīng)力應(yīng)變特性,得出實(shí)體重力壩受地震荷載容易受破壞的區(qū)域。再通過大型有限元軟件Abaqus作為優(yōu)化平臺,應(yīng)用變密度法對實(shí)體重力壩進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,總結(jié)了應(yīng)用變密度法對實(shí)體重力壩進(jìn)行優(yōu)化的理論基礎(chǔ)和一般方法,在此基礎(chǔ)上對壩體結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行探討研究,對壩體上下游折坡點(diǎn)的連接方式進(jìn)行改變,以達(dá)到增加壩體抗震性能的目的。以此為基礎(chǔ),本文應(yīng)用變密度法對實(shí)體重力壩進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,并進(jìn)一步研究了壩體的抗震性能和抗震優(yōu)化途徑,為今后實(shí)體重力壩的優(yōu)化設(shè)計提供了一種新的研究途徑和方法。
【關(guān)鍵詞】：實(shí)體重力壩 有限元法 變密度法 抗震優(yōu)化 Abaqus
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV642.3;TV312
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 目的及意義9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 實(shí)體重力壩研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 重力壩抗震分析現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 重力壩抗震優(yōu)化分析現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 變密度法的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 Abaqus分析軟件在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用介紹13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 2 實(shí)體重力壩優(yōu)化基礎(chǔ)14-20
• 2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計14
• 2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型14-15
• 2.2.1 設(shè)計變量14
• 2.2.2 目標(biāo)函數(shù)14
• 2.2.3 約束條件14-15
• 2.2.4 優(yōu)化設(shè)計基本術(shù)語15
• 2.2.5 最優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型15
• 2.3 連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化15-18
• 2.3.1 均勻化方法16-17
• 2.3.2 變密度法17
• 2.3.3 漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法17-18
• 2.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法18
• 2.5 重力壩優(yōu)化設(shè)計18-20
• 3 實(shí)體重力壩應(yīng)力應(yīng)變分析20-44
• 3.1 材料力學(xué)法20-21
• 3.2 有限單元法21-23
• 3.2.1 有限單元法的理論基礎(chǔ)21-22
• 3.2.2 有限單元法的計算步驟22-23
• 3.2.3 重力壩的有限單元法網(wǎng)格劃分原則23
• 3.3 基于Abaqus的重力壩有限元分析23-24
• 3.4 重力壩靜力分析24-34
• 3.4.1 重力壩模型建立24-26
• 3.4.2 重力壩靜力分析的位移分析比較26-30
• 3.4.3 重力壩靜力分析的應(yīng)力對比分析30-34
• 3.5 重力壩動力分析34-44
• 3.5.1 重力壩抗震分析方法34-39
• 3.5.2 基于Abaqus的重力壩時程分析法39-44
• 4 實(shí)體重力壩結(jié)構(gòu)優(yōu)化44-56
• 4.1 變密度法基本理論44
• 4.2 變密度法的數(shù)學(xué)模型44-46
• 4.2.1 SIMP密度剛度插值模型44-45
• 4.2.2 RAMP密度剛度插值模型45-46
• 4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化求解算法46
• 4.4 基于Abaqus的結(jié)構(gòu)優(yōu)化46-47
• 4.5 SIMP插值法和RAMP插值法的對比分析47-50
• 4.5.1 基于SIMP密度剛度插值法的重力壩優(yōu)化47-49
• 4.5.2 基于RAMP密度剛度插值法的重力壩優(yōu)化49-50
• 4.6 優(yōu)化實(shí)例50-56
• 5 重力壩抗震優(yōu)化56-76
• 5.1 壩體拓?fù)鋬?yōu)化后模型的動力分析56-62
• 5.2 下游壩坡對壩體抗震性能的影響62-71
• 5.3 對壩體進(jìn)一步優(yōu)化71-76
• 6 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果81-82
• 致謝82-83

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1 王思仁;史震古;;實(shí)體重力壩體形優(yōu)化設(shè)計及有關(guān)問題[J];基建管理優(yōu)化;1996年01期

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1 何成龍;變密度法在實(shí)體重力壩抗震優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究[D];西華大學(xué);2015年

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本文編號：671696