弧形钢闸门的优化设计与可靠度分析

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2、ｄｉａｌＧａｔｅｙ作者姓名：李永科学科：结拘工程、专业１学号：２２０６２８３指导教师：易平副教授完成日期：２０１５年６月Ａｓｉ？ＸＡｆＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ弧形钢闹门的优化设计与可靠度分析大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其

3、他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明碗的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：旅？辦问冷次介、谈计声会析作者签名：日期：年ｐ／月／ｇ日＿—ｒ大连理工大学硕士学位论文摘要在水利水电工程领域一，水工钢阐门是不可缺少的种钢结构构件，它广泛应用于水现的航运、引水发电等系统中。闹门种类有很多，其中弧形钢闲门拥有其它类型、灌溉闸门所没有的优点，，成为应用形式最普遍的阐门。在弧形钢闸门的设计研宄中由于基于平面体系的传统计算方式忽

4、略了构件之间的相互作用，会导致计算结果不够准确；同时通过试算的方法计算效率不高，最终结构偏于安全；目前以确定性方法设计的结构只是具备一定概率上的安全性能，所以在设计完成后校核各构件的可靠度很有必要。本文利用有限元仿真技术ＡＮＳＹＳ对间门进行三维建模和受力分析，通过考虑弧形钢闹门各构件之间的相互作用，使结果更加准确。在此基础上，利用优化算法在结构的一。安全性和经济性之间寻找个平衡点，并对优化结果进行可靠度校核论文具体的研究工作如下：１、详细介绍了闹门组成、分类以及各重要构件的布置形式；接着阐述了建立弧形钢

5、闹门有限元模型所需的单元类型、工况组合、约束以及相关规范对丨甸门的要求等内容。一，个闸门实体模型依据对弧形钢闹门构造和建模的叙述建立，研究分析了此模型常见的作用和抗力，为结构优化和可靠度分析做好准备。２、利用粒子群优化算法，结合ＡＮＳＹＳ的分析计算能力，对弧形钢闹门进行优化设计。此方法与传统的通过试算的设计方法相比，不会产生过于保守的设计结果与；ＡＮＳＹＳ自带的优化算法相比，，避免了局部收敛的问题，计算效率提高。在这过程中对比了三种不同主框架形式的闻门用钢量，总结了双主梁形式弧形钢闹门受力更加均勾、造价低廉

6、的优势。３、根据《水利水电工程钢闹门设计规范》和结构可靠度理论，统计间门抗力和作用的分布参数，根据弧形钢闸门的强度，、刚度和支臂稳定三种失效模式利用优化所得的结构模型来计算主框架中各重要受力构件在不同工况组合下的可靠指标，验证了确定性优化设计后各构件的可靠度。从结果可以看出主梁的强度是影响结构可靠度的薄弱环节，而波浪压力工况组合及其它水压力类荷载对结构安全影响最大，为闸门的保守设计和正常工作提供了参考。关键词：弧形钢闹门子群算法法；结构优化；粒；蒙特卡洛；可靠度分析－－Ｉ弧形钢闹门的优化设计与可靠度

7、分析ＴｈｅＯｐｔｉｍａｌＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｔｅｅｌＲａｄｉａｌＧａｔｅＡｂｓｔｒａｃｔＩｔｆｏｆｈｔｉｎｈｅｉｉｄｌｃｓｔｅｅｌａｔｅｉｓａｎｉｎｄｉｓｅｎｓａｂｌｅｉｅｌｄｄｒｏｅｌｅｃｒｃｅｎｉｎｅｅｒｎｇｈｒａｕｙｇ，ｙｇｐｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒｄｉｖｅｒｓｉｏｎ＊ｈｄａｍｓｔｌ

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