深孔弧形闸门支臂最优个数及截面优化设计

摘要：

对深孔弧形闸门支臂最优布置个数问题进行研究,根据中柔度压杆弹塑性稳定理论和钢结构设计理论,研究整体框架稳定与单根支臂稳定的关系,将框架结构的弹性稳定分析转化为支臂计算长度系数的确定问题.在保证强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性的前提下,以支臂总用钢量最小为目标建立优化模型,并利用MATLAB自带的M语言开发集支臂个数优化与截面尺寸优化为一体的SQP优化程序.算例表明:在工程条件许可情况下,尽可能让弧形门半径取满足规范较小的值;纵向和横向布置形式主要取决于孔口宽高比,当宽高比小于0.6或大于1.4时,布置6根支臂;当宽高比为0.6～1.4时,要视总水压力大小布置4根或9根支臂,其界限为6.2×108N,小于该值时布置4根支臂,反之则布置9根支臂.该优化模型可为生产设计参考应用,以减小支臂布置时的盲目性,对规范的修订也有参考价值.

关键词：水工结构、优化设计、SQP优化算法、弧形闸门、支臂个数、布置形式、优化模型、M语言

所属期刊栏目：29

分类号：TV31;TV663+.2(水工结构)

资助基金：国家"863"计划项目2002AA6223191;陕西省自然科学基金907C19

在线出版日期：2011-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：147-152,158