摘要：采用现代设计理论研究充填管袋堤坝结构断面的优化设计问题。构建以充填管袋堤坝结构断面关键几何尺寸为设计变量,堤坝工程造价最低为目标函数,设计高水位、设计低水位以及水位骤降3种工况下的边坡稳定安全系数等为主要约束条件的结构优化设计数学模型,借助FLAC3D软件进行结构分析并验证其边坡稳定性,优化模型求解采用复合形法。实例计算结果显示:优化设计方案与原设计方案相比,堤坝结构工程造价降低22.7%,土工管袋抗拉强度达到临界约束,堤坝结构的受力和变形状态有所改善,优化调整效果明显且经济效益显著。

摘要：排导槽横断面的形状及尺寸是泥石流排导槽设计的重要参数,如何合理选择过流断面的形状和尺寸,使泥石流排导槽具有最佳的排泄能力,目前国内外的研究还比较少涉及。直墙V型断面排导槽是目前泥石流防治工程中广泛采用的横断面形状之一,以其为研究对象,对它的水力条件进行了分析,并对横断面的优化设计进行了探讨。泥石流排导槽的断面形态系数(M)定义为湿周(P)与水力半径(R)之比,直墙V型排导槽水力最佳时相应的断面形态参数M=[8(1+m2V)1/2-4]/mV,直墙"V"型排导槽水力条件最佳时的断面形态参数M仅与槽底横坡系数有关。假定在已知泥石流直墙V型排导槽排泄流量Q、槽底纵比降I以及泥石流体颗粒级配特征的条件下,推导出了联合求解最优水力条件下直墙V型槽断面形态尺寸的组合公式,并以大渡河上游左岸的一级支沟把丫沟为例,对该沟的泥石流排导槽横断面进行了优化设计。

摘要：引入二维黄金分割法与计算机编程方法,编制了专门计算软件对排水沟断面进行优化设计,结合三峡库区一个边坡工程实例,表明该优化设计方法有较好的工程应用价值,经济效益明显。

摘要：长距离输水工程中的无压输水隧洞,其断面型式的选择不但对结构安全、施工情况、经济合理性有较大影响,而且决定了隧洞工程设计的成败。针对本工程隧洞断面型式的设计,从工程地质、结构受力、施工条件等方面进行分析比选,最后确定采用优化的马蹄形断面型式。

摘要：针对蜣螂优化(DBO)算法缺陷进行改进,提出一种改进蜣螂优化(IDBO)算法,并将其应用于输水渠道断面优化设计中。利用标准测试基本函数评估改进后的IDBO算法的性能,然后应用在引黄济青工程某输水渠道梯形断面优化设计中,在理论研究的基础上,评价优化设计方案的可行性,以检验所提算法的应用效果。结果表明,所提出的IDBO算法寻优效果显著,方案2为输水渠道最优断面优化设计方案,能够保障渠道运行安全、改善输水条件以及减少造价。

摘要：在挡土墙设计中,为了达到经济安全的效果,文章对某重力式挡土墙进行优化设计,主要从断面积、抗滑移、抗倾覆、基底承载力、以及造价方面进行计算,并进行综合比对。结果表明:①折背式挡土墙截面积更小每延米挡土墙体积可以减小1.41m^(3);②折背式与仰斜式在保证安全的情况下,基底应力更加均匀,基底不会出现局部较大的压应力,避免地基局部破坏的情况;③折背式挡土墙背后土压力更大,在一定程度上对挡土墙重心的偏移起积极的作用。

摘要：为提升钢筋混凝土箱型桥梁的安全性,以某地区三跨大桥为研究对象进行钢筋混凝土箱型桥梁断面优化设计研究。基于该箱型桥梁工程的材料性能,确定钢筋混凝土箱型桥梁断面尺寸优化变量,同时采用ANSYS有限元软件构建钢筋混凝土箱型桥梁断面模型,完成钢筋混凝土箱型桥梁的断面模拟和计算分析,然后设置钢筋混凝土箱型桥梁断面优化目标函数,采用萤火虫优化求解算法求解目标函数,得出箱形桥梁断面参数优化结果。分析优化后结果可知:通过钢筋混凝土箱型桥梁断面优化设计,桥梁的最大变形结果均小于1.74mm,箱型桥梁整体受力均匀。

摘要：应用结合力学方法对目前我国采用较多的扁平单心圆大跨高速公路隧道的结构进行内力计算 ,分析不同的荷载工况 ,将墙角与仰拱的接合部位圆顺过渡以改善受力状态 ,经过理论计算 ,以衬砌各截面中的弯矩的最大值达到最小为优化目标 ,找到最优的隧道横断面形式。

摘要：该文以深圳望海路快速化改造工程盾构整机平移明挖段为工程背景,分析3种断面形式在施工和运营工况下结构受力和经济性,以确定最优断面设计。采用荷载-结构模型,对影响最优断面内力的参数进行研究。结果表明:角部设置肋板方案(方案3)的顶、底板及侧墙受力均匀,施工期与运营期受力接近,且结构形式最经济合理,为最优方案;通过在底板处设置抗拔桩,不仅可以解决隧道结构抗浮问题,还可以降低底板弯矩,优化底板受力条件;在肋板间距不变的情况下,随着肋板尺寸的增加,隧道顶板支座和跨中位置弯矩逐渐减小,其中肋板长宽对顶板受力影响较肋板厚度影响更显著,最优肋板尺寸为6 m×6 m×1 m。

摘要：超高性能混凝土(简称UHPC)以自身超高的强度、韧性、耐久性等特点,提高了建造超大跨径、超长寿命桥梁的可能性,开创了“细、薄、巧、轻”的混凝土结构,彻底告别了“肥梁胖柱”。境内外对UHPC在节段预制拼装桥梁工程中的应用研究尚处试验阶段,未进入全面应用阶段,UHPC在节段预制拼装桥梁中的应用研究方兴未艾。通过TDV和MIDAS结构计算软件对境内某40 m跨径节段预制拼装PC简支梁进行UHPC应用设计,优化断面几何尺寸、预应力体系布置、转向细部构造设计。与原设计相比,混凝土用量减少1/3,截面更纤薄美观;全桥采用体外预应力体系,预应力数量为原设计的28.6%;结构受力性能达到设计要求。在细部结构设计方面采用大尺寸剪力键、加劲肋类型转向块,便于节段安装和预应力转向。研究成果可为UHPC在节段预制拼装桥梁中的应用提供参考。