[發明專利]一種復合壩斷面優化方法在審
| 申請號： | 201711086680.3 | 申請日： | 2017-11-07 |
| 公開（公告）號： | CN107862135A | 公開（公告）日： | 2018-03-30 |
| 發明（設計）人： | 房彬;陳海坤;李剛;居浩;何建峰;高傳彬;賀雙喜;李丹丹;李社鳳 | 申請（專利權）人： | 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司 |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 貴陽派騰陽光知識產權代理事務所(普通合伙)52110 | 代理人： | 田江飛 |
| 地址： | 550081 貴*** | 國省代碼： | 貴州;52 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 復合 斷面 優化 方法 | ||
1.一種復合壩斷面優化方法，其特征在于：包括以下步驟：
①生成復合壩斷面模型：根據工程實際情況，生成復合壩斷面的非線性數學模型，并選擇與非線性數學模型相匹配的復合形法；
②生成設計變量：選取復合壩斷面非線性數學模型的位置坐標，生成設計變量；
③設置優化算法文件：將復合形法寫入優化算法文件；
④執行優化：使用Fortran或MATLAB軟件編程，調用優化算法文件，對復合壩斷面進行優化。
2.如權利要求1所述的復合壩斷面優化方法，其特征在于：所述步驟①分為以下步驟：
(1.1)將壩址區覆蓋層的基礎承載力及抗剪斷參數、水文資料、設計給定條件及運行要求寫入建模生成文件；
(1.2)讀取建模生成文件，調用建模生成文件中的基礎承載力及抗剪斷參數生成重力壩和堆石壩，并根據水文資料、設計給定條件及運行要求確定重力壩的壩高及壩頂寬度、堆石壩的壩頂寬度和下游坡比；
(1.3)根據步驟(1.2)，生成復合壩斷面非線性數學模型。
3.如權利要求1所述的復合壩斷面優化方法，其特征在于：所述步驟②分為以下步驟：
(2.1)選取復合壩斷面非線性數學模型中重力壩上下游折坡點位置坐標和堆石壩壩高坐標；
(2.2)生成重力壩上下游折坡點位置坐標的設計變量和堆石壩壩高坐標的設計變量。
4.如權利要求1所述的復合壩斷面優化方法，其特征在于：所述步驟③分為以下步驟：
(3.1)在復合形法中設置目標函數和約束條件；
(3.2)將復合形法寫入優化算法文件。
5.如權利要求4所述的復合壩斷面優化方法，其特征在于：所述步驟(3.1)中的目標函數為：
minV(x)＝Z(B1H+0.5x1x2+0.5x3x4)+0.5x5[2B2+x5(m-x3/x4)]；
其中，minV(x)為目標函數，Z為混凝土造價與堆石造價的比值，B1為重力壩壩頂寬度，H為重力壩壩高，x1和x3為重力壩上游折坡點位置坐標的設計變量，x2和x4為重力壩下游折坡點位置坐標的設計變量，x5為堆石壩壩高坐標的設計變量，B2為堆石壩的壩頂寬度，m為堆石壩下游坡比。
6.如權利要求4所述的復合壩斷面優化方法，其特征在于：所述步驟(3.1)中的約束條件分為穩定約束函數、應力約束函數和幾何約束函數。
7.如權利要求6所述的復合壩斷面優化方法，其特征在于：所述穩定約束函數為：
其中，g1(x)為穩定約束函數，f'為壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數，∑W為作用于壩體上全部荷載對滑動平面的法向分值，C'為壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷凝聚力，A為壩基接觸面截面積，∑P為作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值，k′為抗剪斷強度計算的抗滑穩定安全允許系數。
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