考虑基础变模不确定性的拱坝体形稳健优化设计

摘要

拱坝是一种空间壳体结构,依靠拱的作用,将部分或全部水压力传至两岸的基岩,依靠两岸坝肩的反力来维持自身的稳定。拱坝由于具有超载能力强、抗震能力强、节省工程材料等优点,所以在地质条件允许的情况下,拱坝的应用越来越多。本文在考虑基础变模的不确定因素的情况下,对拱坝体形的优化设计进行了研究,本文的主要内容如下:
　　 1.介绍了拱坝体形优化设计及稳健设计的研究现状,并对稳健设计的研究方法进行了分类和说明。
　　 2.介绍了椭圆线型拱坝体形的构造方法,并给出了椭圆线型的拱坝体形确定性优化设计的数学模型和稳健性优化设计的数学模型。
　　 3.阐述了响应面的构造方法,基于均匀试验设计方法,建立了拱坝坝体最大有限元等效应力的响应面设计数学模型,考虑基础变模不确定性时,对拱坝坝体有限元最大等效应力进行了计算。
　　 4.结合工程实例白鹤滩拱坝,对其进行设计基础变模条件下的确定性优化设计和考虑基础变模不确定性的稳健优化设计研究。
　　 5.对本文工作进行了总结,并就拱坝体形稳健优化设计的发展趋势进行了展望。