本书在介绍拱坝的发展过程及体形优化设计研究现状的基础上，详细论述了拱坝体形优化设计的一般模型与方法、拱坝体形多目标优化设计、拱坝体形稳健优化设计以及考虑拱坝结构非线性特征的体形优化设计；介绍了拱坝体形优化设计软件ADSO的使用方法。
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目录
前言
1 绪论 1
1.1 拱坝建设的历史 2
1.2 拱坝体形的发展 4
1.3 拱坝体形优化设计研究进展 5
参考文献 7
2 拱坝体形优化设计模型与方法 9
2.1 拱坝体形的几何描述 9
2.1.1 拱坝几何模型的构造方法 9
2.1.2 拱冠梁的几何描述 10
2.1.3 水平拱圈的几何描述 11
2.2 拱坝体形优化设计数学模型 14
2.2.1 设计变量 14
2.2.2 目标函数 15
2.2.3 约束条件 15
2.2.4 数学模型及求解 17
2.3 结构优化的加速微种群遗传算法 18
2.3.1 遗传算法的基本组成 18
2.3.2 加速微种群遗传算法 21
2.4 三次样条线型拱坝体形优化设计 27
2.4.1 三次样条线型拱圈的构造 27
2.4.2 三次样条线型拱坝体形优化设计模型 30
2.4.3 工程算例 30
参考文献 33
3 拱坝体形多目标优化设计 35
3.1 拱坝多目标优化设计的数学模型 35
3.1.1 多目标优化问题的一般描述 35
3.1.2 拱坝优化的多目标函数 35
3.1.3 多目标优化问题的一般解法 36
3.2 基于模糊贴近度的拱坝体形多目标优化设计 38
3.2.1 模糊集与模糊贴近度 38
3.2.2 多目标优化的模糊贴近度解法 40
3.2.3 工程算例 41
3.3 基于灰色关联度的拱坝体形多目标优化设计 45
3.3.1 灰色系统与灰色关联度 45
3.3.2 多目标优化问题的灰色关联度解法 46
3.3.3 工程算例 47
3.4 基于博弈论的拱坝体形多目标优化 49
3.4.1 多目标优化的合作博弈模型与Nash 仲裁解法 49
3.4.2 工程算例 49
参考文献 51
4 拱坝体形稳健优化设计 53
4.1 基础变形模量不确定条件下的拱坝最大有限元等效应力 53
4.1.1 有限元等效应力计算 53
4.1.2 计算拱坝最大有限元等效应力的最优化模型 56
4.1.3 工程算例 58
4.2 考虑基础变形模量不确定性的拱坝稳健可行性优化 62
4.2.1 稳健优化设计与稳健可行性 62
4.2.2 考虑基础变形模量不确定性的拱坝体形稳健可行性优化设计
模型 64
4.2.3 工程算例 64
4.3 基于应变能的拱坝体形稳健优化设计 67
4.3.1 基于应变能的拱坝体形稳健优化模型 67
4.3.2 坝体应变能对基础变形模量的灵敏度 69
4.3.3 工程算例 70
参考文献 71
5 考虑结构非线性的拱坝体形优化设计 73
5.1 拱坝弹塑性有限元分析的线性互补方法 73
5.1.1 弹塑性分析的基本方程 73
5.1.2 弹塑性问题的互补变分原理 77
5.1.3 有限元离散与线性互补模型 80
5.2 拱坝横缝的线性互补模型与方法 89
5.2.1 横缝接触条件与本构模型 89
5.2.2 接触问题的增量描述与互补虚功方程 92
5.2.3 有限元离散与线性互补模型 94
5.3 基于整体安全度的拱坝体形优化设计 98
5.3.1 拱坝整体安全度分析方法 98
5.3.2 考虑整体安全度目标的拱坝体形优化设计 101
5.4 开裂条件下的拱坝体形优化设计 104
5.4.1 拱坝开裂分析的超级有限单元法 104
5.4.2 考虑开裂深度约束的拱坝体形优化设计 106
参考文献 108
6 拱坝体形优化设计软件ADSO使用指南 110
6.1 软件结构与功能 110
6.2 软件使用方法与步骤 112
6.2.1 工程模块 113
6.2.2 初始体形参数模块 113
6.2.3 有限元网格剖分参数模块 116
6.2.4 材料参数模块 119
6.2.5 荷载工况模块 122
6.2.6 体形优化参数模块 125
6.2.7 功能选择模块 129
6.2.8 帮助模块 130
参考文献 131
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