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峡口拱坝体型优化设计简介：峡口水利站拱坝在技施设计阶段，通过对坝址地形，地质条件深入细致的研究，从拱坝坝基开挖线优化着手，将初设阶段的等厚水平圆拱圈优化为变厚的抛物线型拱圈的双曲拱坝，在使坝体应力水平满足要求的前提下，节省了坝基开挖及坝体混凝土工程量。
关键词：坝基开挖线优化等厚水平圆拱圈变厚的抛物线型拱圈关键字：坝基开挖线抛物线型拱圈优化设计1 工程概况峡口水利水电枢纽工程位于湖北省南漳县沮河上游峡口镇西1km，距下游远安县城50km。
工程以防洪为主，兼有发电、灌溉等综合效益。
水库总库容1.36亿m3，电站总装机3万kw，工程等级为Ⅱ等，工程规模为大（2）型。
水库设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为1000年一遇。
工程于2002年动工，目前正在施工中。
工程主要由混凝土双曲拱坝、右岸引水式电站组成，采用坝身两个中孔及三个表孔联合泄洪。
中孔每孔宽6.5m，高7.5m，表空每孔净宽13m。
初设阶段推荐坝型为水平圆形拱圈的双曲拱坝，最大坝高85.8m，坝顶高程267.70m，坝底高程181.90m，坝顶厚7m，底厚18m，坝顶弧长191.8m，中心角96.825°。
坝体混凝土方量13.1万m3。
工程位于扬子准台地中部，区域稳定性好，地震基本烈度6度。
2 坝基开挖线优化设计在进行拱坝体形优化前，应先对坝基开挖线进行优化。
坝基开挖线优化牵涉面广，对后续工作影响大，而目前国内外还没有公认合理、简单可行的优化程序，因此主要通过对坝址地形及工程地质条件，根据一些基本原则和工程经验，由水工专业人员和地质专业人员进行深入研究、反复斟酌、多次比选和修改来完成。
峡口水利水电枢纽工程坝区构造简单，为单斜岩层，走向330°～355°，倾向240°～265°，倾角8°～15°；坝区断裂较发育，多数为张性正断层，走向NE10°～50°之间，横切或斜切河谷，断层错距小，破碎带也很小，倾角一般60°～80°；右坝肩有F11、F12两断层，均为高倾角正断层，断层错距小，破碎带0～20cm，均与岸坡大角度斜交，只要对拱坝轴线及中心线进行微调，即可做到使拱推力方向与主要的断层面基本正交。
浆砌石拱坝的优化设计摘要：浆砌石拱坝由于在材料、施工、设计等方面的优越性，近年来在我国发展迅猛，在各地中小水利工程中应用广泛。
因此，浆砌石拱坝的优化设计成为现阶段具有实际意义和理论价值的重要问题。
本文分析了浆砌石拱坝的特点，进而从平面布置、应力分析和拱坝体型三个方面对浆砌石拱坝的优化设计做出了解答。
关键词: 浆砌石拱坝，优化设计Abstract: plasma QiShi arch dam in material, construction, because the superiority of the design in recent years, the rapid development in our country, in small and medium-sized water conservancy project all used widely. Therefore, the optimization design of the pulp QiShi arch dam as the theoretical value and practical significance of the important problem. This paper analyzes the characteristics of the pulp QiShi arch dam, and from the plane layout, stress analysis and arch dam body, three aspects of plasma QiShi optimization design of arch dam made answer.Keywords: plasma QiShi arch dam, optimization design一、砌石拱坝的概念及特点砌石坝又名烤工坝，它是由一定规格的石料经浆砌或干砌而成的一种挡水建筑物。
拱坝体形参数化设计与体形智能优化研究在当今科技日新月异的时代，拱坝设计领域的创新与进步正以前所未有的速度发展。
本文旨在探讨拱坝体形参数化设计与体形智能优化的重要性和实际应用。
首先，我们必须认识到拱坝设计不仅仅是一项技术工作，它更像是一门艺术。
设计师们如同雕刻家，精心雕琢着每一块石头，确保它们完美契合，共同支撑起巨大的水压。
在这个过程中，参数化设计就像是他们的魔法棒，能够精确地控制每一个细节，从而创造出既美观又坚固的拱坝。
然而，传统的拱坝设计方法已经无法满足现代社会的需求。
我们需要的是一种更加智能化、自动化的设计工具，这就是体形智能优化技术的用武之地。
这项技术就像是给设计师们装上了一副“鹰眼”，让他们能够从宏观的角度审视整个设计过程，发现并修正任何可能的问题。
在实际应用中，体形智能优化技术已经展现出了巨大的潜力。
例如，通过这项技术，我们能够在设计初期就预测出拱坝的稳定性和安全性，从而避免了后期可能出现的重大风险。
这就像是在建造一座大楼之前，先进行一次全面的地震模拟测试，确保大楼能够经受住任何考验。
此外，体形智能优化技术还能够帮助我们更好地利用资源。
在传统的设计方法中，往往需要大量的人力和物力来进行模型制作和测试。
而现在，通过这项技术，我们可以直接在计算机上进行模拟和优化，大大减少了资源的消耗。
这就像是将一场大规模的实地演习变成了一次简单的电脑游戏。
当然，体形智能优化技术也面临着一些挑战。
例如，如何保证优化结果的准确性和可靠性就是一个关键问题。
这就像是在进行一次精密的手术，任何微小的误差都可能导致严重的后果。
因此，我们需要不断地改进和完善这项技术，确保它能够真正服务于拱坝设计领域。
总的来说，拱坝体形参数化设计与体形智能优化研究是一项具有重要意义的工作。
它不仅能够提高拱坝设计的效率和质量，还能够为我们的社会带来更加安全和可持续的水资源利用方式。
在未来，我相信这项技术将会得到更广泛的应用和发展，为我们的生活带来更多的便利和保障。
静力与动力荷载下高拱坝体型多目标优化设计谢能刚1，孙林松2，王德信2(1.安徽工业大学机械系；2.河海大学土木工程学院)摘要：本文基于静、动力荷载作用下高拱坝的安全性与经济性，建立了高拱坝体型多目标优化设计模型，利用模糊理论提出了多目标优化的评价函数。
以小湾拱坝为例，进行了体型优化设计，优化体型与初始体型相比，在坝体体积、应力指标和抗震能力上都得到了改善。
关键词：拱坝；多目标；体型优化；模糊基金项目：“九五”国家重点攻关项目(96-221-04-02-01).作者简介：谢能刚(1971-)，男，安徽当涂人，副教授，博士，主要从事结构的现代设计理论及方法研究。
自20世纪70年代初我国开始进行拱坝体型优化设计研究以来，这方面研究工作已经取得了很大的进展。
但通常所做的工作是以造价为目标以求最省，而且一般只考虑静力荷载。
我国是多地震国家，且水力资源丰富的西南、西北地区是地震频发的高烈度区，在此兴建拱坝，考虑地震因素成为设计中的一种重要工况。
朱伯芳院士在文献[1]中介绍了他们对静力和动力荷载作用下拱坝体型优化设计的研究成果，可以认为该文标志着我国以经济性为目标的拱坝体型优化设计研究已基本成熟。
然而，对高拱坝(如小湾、溪洛渡等300m级的特高坝)而言，人们在考虑经济性的同时，更关心拱坝的安全，文献[2]研究了以应力为目标的拱坝体型优化设计，但只考虑了静力荷载。
本文综合考虑经济性与安全性，对静、动力荷载作用下的拱坝体型优化设计进行了研究。
1 拱坝体型多目标优化设计数学模型1.1 多目标优化问题数学模型的一般描述多目标优化问题一般可表示为(1)式中：bi 、ai为第i个设计变量xi的上、下限；n为设计变量的个数；p为非上、下限等式约束个数；l为非上、下限不等式约束个数。
1.2 设计变量拱坝体型优化设计是在类型、材料、布局已定的条件下，对拱坝几何形状进行优化设计，因此以描述拱坝形状的几何特征量作为设计变量。
1.3 目标函数目标函数是用来衡量设计方案好坏的一种指标，它与结构本身的特性有关。
周公宅水库混凝土双曲拱坝体形优化设计徐建军，徐建荣，何明杰(中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)摘要：周公宅水库犬坝为抛物线形混凝土双曲拱坝。
最大坝高125．5m。
根据该工程河谷宽、温差大、水位变幅大的特点，对拱坝的前倾度、拱冠梁剖面厚度、拱圈中心角、拱端加厚等方面进行了研究，采用拱梁分载法和线弹性有限元法对拱坝进行了全面的体形优化和分析，取得了适应周公宅坝址的优良拱坝体形。
关键词：双曲拱坝；有限元分析；体形优化设计；周公宅水库Shape O pt i m i z at i on of Z hougongzhai D oubl e C ur vat ur e A r ch D a mX u Ji anj un，X u Ji anr ong，H e M i ngj i e(H ydroC hi na H uad ong Engi nee r i ng C orpor at i on，H angz hou Z hej i ang310014)A bst ra ct：Z hougongz ha i con cr e t e doubl e cur vat u r e ar ch da m i s i n par ab ol i c s ha pe w i t h m a xi m um hei ght of125．5m．Th e f r ont l ean．s ect i on t hi ckness of t he cl ow n cant i l eve r,cen”al an sl e of ar c h r i ng and ar c h abut m e nt t hi ckness of t he da m w e r e st ud i ed af t er con si de r i ng t he s i t e condi t i ons of w i der r i ver val l ey，l且r s er t e m pera t ure di f f er ence and l arger w at er l ev el r an ge．The f inal sha pe of da mi s de t erm i ne d byus i ngar ch—ca nt i l ever m et ho d a nd l i near elas t ic f i ni t e e l e m e nt m et hod f or anal y si s and opti m i zat i on．K e y W or ds：doubl e cur ve d ar c h dam；f i ni t e e l e m e nt anal ysi s；shape op t i m i zat i on；Z ho ugon gzha i R e ser v oi r中图分类号：T V642．42(255、文献标识码：A文章编号：0559—9342(2010)08-0031--041工程概况周公宅水库坝址位于浙江省宁波市鄞州区章水镇周公宅村附近．所处流域为甬江奉化江上的支流樟溪．距宁波市约51km。
收稿日期6五心变厚高拱坝体形优化设计陈爱军(福建省水利水电科学研究院,福建福州 350001)摘要:该文介绍了永泰县青龙溪大洋水电站工程拱坝(最大坝高8710m )的设计优化过程。
在传统的拱坝设计基础上,结合省内外已建拱坝工程的经验,参考已建工程的拱坝体形设计参数,综合分析拱坝各体形参数内在规律和相互制约影响,合理选择和兼顾各体形参数的特征值,采用三次幂指数多项式曲线方程拟合,实现各拱坝体形参数优化组合设计,取得可观社会经济效益,可供类似工程借鉴参考。
关键词:五心变厚高拱坝;体形参数;体形优化中图分类号:TV64214 文献标识码:B 文章编号:1002-3011(2008)03-0005-031 工程概况青龙溪大洋水电站工程位于永泰县梧桐镇境内,闽江水系大樟溪南岸的一条主要支流———青龙溪上,坝址以上流域面积197144km 2。
电站水库总库容2183万m 3,调节库容1339万m 3,具有不完全年调节能力。
电站装机10MW ,年发电量3468万kWh 。
坝址区河谷呈较狭窄的“V ”型,自然形态河谷宽高比为211,河床高程162m ～16415m ,河面宽约20m ～25m 。
开挖后河谷形态:坝顶弦长158m ,河谷宽高比2117,起拱高程16410m ,河谷平均底宽54m 。
两岸岸坡陡竣,左岸坡度约为62°,局部出现直立边坡,右岸坡度40°～60°。
坝基岩层为燕山晚期次花岗斑岩,两岸山体雄厚。
根据地形和地质特点,拦河坝采用实体砌石五心变厚双曲拱坝,坝顶弧长178128m ,坝顶高程23610m ,宽315m ～410m ,最大坝高8710m ,起拱高程164m ,相应坝高72m ,拱冠梁底厚1315m ,厚高比011875。
坝体采用C 10～C 15细骨料混凝土砌块石,上、下游坝面采用600mm 厚水泥砂浆砌条石并深勾缝。
溢流段布置在拱坝中部,宽60m ,溢流面采用WES 曲线,堰顶高程230m ,单宽泄流量31145m 3/s m 。
目录1. 可行性研究拱坝建基面 (1)2. 优化设计拱坝建基面 (1)2.1拱坝建基面水平嵌深确定 (1)2.2坝基综合变形模量 (3)3. 规范方法应力、稳定分析 (3)4. 拱坝整体稳定分析 (4)4.1数值仿真分析 (4)4.2地质力学模型试验 (5)5. 拱坝抗震分析 (6)5.1数值计算 (6)5.2动力模型试验 (8)6. 拱坝基础处理 (9)6.1基础处理设计原则 (9)6.2基础处理的主要对象 (9)6.3坝基加固处理设计 (10)溪洛渡拱坝优化设计简介1. 可行性研究拱坝建基面溪洛渡可行性研究拱坝设计立足于落实方案、安全稳妥、适当留有余地的原则。
拱坝建基面确定原则为：拱坝建基面以微风化～新鲜Ⅱ类岩体为主，560m高程以上部份利用弱风化下段Ⅲ1类岩体，以利于建基面的平顺变化，河床坝基置于332m高程。
左、右岸拱坝建基面平均嵌深分别为43.6m和49.7m。
河床370m高程拱坝建基面拱端水平嵌深最深，分别达到83.25m和98.29。
可研阶段拱坝设计成果表明：坝体应力在各种工况下均满足控制标准；坝肩稳定安全系数均大于控制标准值，帷幕、排水部分失效时最小纯摩安全系数左、右岸分别为1.47和1.65，最小剪摩安全系数左、右岸分别为4.07和3.66，拱坝整体安全度达8P0（超载法）、6.3P0（综合法），类比国内外拱坝工程有一定的安全富裕，2. 优化设计拱坝建基面2.1 拱坝建基面水平嵌深确定在拱坝建基面优化设计过程中，对建基条件进一步开展了地勘试验论证工作。
分析认为：弱风化下段无卸荷岩体，次块状结构为主，与微新岩体呈渐变过渡关系，结合较紧密，岩体渐趋均一，岩体质量渐趋稳定，总体较完整，声波速度一般4000m/s～5200m/s，为Ⅲ1级岩体。
变形模量可达10GPa～12GPa，天然状态下基本上能满足拱坝的建基要求，属可利用岩体。
通过对岩体内相对薄弱的错动带采取置换和灌浆处理，可一定程度上改善岩体的均一性和抗变形能力。
基于保温措施的严寒地区拱坝体形优化设计李江;杨波【摘要】传统的拱坝体形设计是不考虑保温的.在严寒地区建造拱坝,由于其温度荷载非常大,单纯用加大坝体厚度的方法来减小温度荷载引起的应力,既不合理也不经济,因此,拱坝体形设计时,应考虑保温层的作用.山口电站地处严寒、干旱地区,挡水建筑物为常态混凝土双曲拱坝,最大坝高94.0m,设计阶段对拱坝体形进行了单心圆双曲拱、椭圆曲线双曲拱、抛物线曲线双曲拱的体形优化与应力分析.针对推荐的抛物线双曲拱坝又进行了基于保温情况下的体形优化,研究成果可供类似工程参考.【期刊名称】《水利规划与设计》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】7页(P62-68)【关键词】严寒地区;双曲拱坝;体形优化;保温【作者】李江;杨波【作者单位】新疆水利水电规划设计管理局新疆乌鲁木齐 830000;中国水利水电科学研究院北京 100044【正文语种】中文【中图分类】TV371 工程概况山口电站工程为大（2）型二等工程，大坝及泄水建筑物为2级，次要建筑物为3级，坝址区地震基本烈度Ⅶ度，设防烈度Ⅶ度。
枢纽由大坝、泄水建筑物、发电引水系统、电站厂房等组成。
挡水建筑物采用常态混凝土双曲拱坝，最大坝高94m，水平拱圈线型采用抛物线体型。
坝身布置表孔和深孔组合泄洪，设置3个表孔、1个深孔。
电站所在地气候特征是：气候干燥，春秋季短，冬季较长；夏季较凉爽，冬季多严寒，气温年较差悬殊，日较差明显。
多年平均气温5℃，极端最高气温39.4℃，极端最低气温-41.2℃；多年平均降水量153.4mm，多年平均蒸发量1619.5mm；多年平均风速 3.7m/s，极端最大风速32.1 m/s；最大冻土深127cm。
冰情一般发生在11月上旬～次年4月中旬，冰盖较厚，河水水温5～10月平均值为9.3℃，最高值为20.2℃。
本工程河谷形状为“V”形河谷，两岸基岩裸露、山体雄厚，左岸较陡峭，右岸较缓，正常蓄水位646m时，河谷宽约278m，天然河谷宽高比为2.96，坝址区出露地基岩体主要为中泥盆统厚层－巨厚层状灰白色花岗片麻岩，微～新鲜岩体质量属AⅡ类岩体，两岸为厚层－巨厚层状灰白色花岗片麻岩和薄层－中厚状灰黑色黑云母斜长片麻岩，微风化～新鲜岩体质量属AⅡ、BⅢ1类，新鲜岩石致密坚硬，坝基岩体无影响整体稳定的贯穿性结构面。
基于有限单元法的高拱坝体形优化设计的开题报告一、选题背景及意义随着我国水电、水利工程建设的不断发展，高拱坝在工程中的应用越来越广泛。
高拱坝作为一种工程结构，在承受作用力的过程中，需要具备较高的稳定性和强度，以确保其安全可靠。
因此，对高拱坝的设计和优化具有重要意义。
目前，常规的高拱坝设计和优化方法大多基于经验和试验，计算和优化效率低下，难以满足高拱坝的实际工程需求。
有限元方法是一种能够快速、准确地对高拱坝进行计算和优化的方法，具有广泛应用的前景。
本论文旨在研究基于有限单元法的高拱坝体形优化设计，以提高高拱坝的结构稳定性和强度，为实际工程提供有效的设计和优化手段。
二、研究内容和方法1.高拱坝的基本结构与力学特性分析本研究将对高拱坝的结构特点、受力状态和变形特征进行分析，探讨高拱坝体形对结构稳定性和强度的影响。
2.有限单元法分析高拱坝的稳定性和强度在分析高拱坝的基本结构和力学特性的基础上，采用有限单元法对高拱坝的稳定性和强度进行计算和分析，得出高拱坝受力情况下的应力分布、变形情况等结果。
3.高拱坝体形优化设计通过有限单元法的计算结果，对高拱坝的体形进行优化设计，以提高高拱坝的结构稳定性和强度。
4.结果分析和讨论对优化后的高拱坝进行稳定性和强度分析，比较分析设计前后高拱坝的性能差异，探讨高拱坝体形优化设计的效果。
三、预期成果和意义本研究将通过对基于有限单元法的高拱坝体形优化设计的研究，探讨高拱坝的稳定性和强度问题，为实际工程提供有效的设计和优化手段。
预期成果包括:1.对高拱坝的结构特点、受力状态和变形特征的分析；2.对高拱坝稳定性和强度的有限单元分析结果；3.优化后的高拱坝体形设计方案；4.优化后高拱坝的性能分析及效果验证；5.基于有限单元法的高拱坝体形优化设计的研究成果。
本研究的意义在于为高拱坝的设计和优化提供一种有效的方法，促进水电、水利工程建设的发展。
马槽河拱坝的设计与施工优化摘要:马槽河水电站拦河大坝是一座外掺MgO不分横缝的拱坝,在施工图阶段通过对坝址地质条件深入细致的研究,将初步设计阶段的抛物线拱圈优化为统一二次曲线形拱圈的双曲拱坝,在使坝体应力水平及坝肩抗滑稳定满足要求的前提下,节省了坝基开挖及坝体混凝土工程量;同时采用MgO筑坝技术,降低了施工难度,使得电站提前发电。
获得了良好的经济效益及社会效益。
关键词:统一二次曲线优化设计MgO筑坝技术马槽河拱坝马槽河水电站位于贵州省松桃县大兴镇境内的大梁河中下游段,为大梁河梯级规划中的第5级水电站。
水库总库容658万m3,电站装机容量10MW。
工程建筑物主要有:拱坝、发电取水口、发电引水隧洞、厂房和升压站等。
坝址处河谷深切,横断面上呈基本对称的“V”形。
坝肩岩体持力层主要为寒武系下统清虚洞组(∈1q2)灰白色中厚层状细晶白云岩及白云质灰岩,岩层倾向上游(倾角35o～60o),岩质坚硬致密,岩体强度较高。
坝址处地层受铜仁大断层的影响,次生断层较发育,但规模均不大。
左岸基岩基本裸露,岩体较完整,地形坡度为53o～56o,岩体强风化深度为4～6m;右岸基岩受构造影响,地表起伏较大,表层岩体较破碎,裂隙较发育,地形坡度为65o～70o,岩体强风化深度为6～9m;河床岩体强风化深度为0～1m。
马槽河拱坝为4级建筑物,最大坝高69.5m。
泄洪采用坝顶溢洪方案,溢洪道布置于大坝中部河床段,溢流坝顶设3个表孔,每孔净宽10m。
工程于2006年10月动工开挖,目前已蓄水发电。
1 拱坝体形设计拱坝体形由拱冠梁和拱圈截面(线形与厚度)决定,这两者均可用一些特征量来描述,一旦确定了这些特征量也就确定了拱坝的体形。
这些特征量即是所说的体形参数。
关于拱坝几何模型的描述可查阅文献[1],在此不再赘述。
拱坝体形合理性的判断标准主要因素是应力和稳定[2]。
由于本工程坝址河谷狭窄,大坝不高,拱坝的应力条件相对容易满足设计要求,而坝址地质条件较为复杂,故坝肩稳定条件是控制拱坝体形的关键因素。
