高コンクリート表面遮水壁型ロックフィルダムのゾーニングのためのトポロジー最適化法【Powered by NICT】

Gao Zhaoliang; Wang Zhengzhong; Shi Jiao; Cai Kun

文献

J-GLOBAL ID：201502215131043208 整理番号：15A0122288

高コンクリート表面遮水壁型ロックフィルダムのゾーニングのためのトポロジー最適化法【Powered by NICT】

Topology optimization method for zoning of high concrete face rockfill dam

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巻： 29 号： 16 ページ： 112-118 発行年： 2013年
JST資料番号： C2454A ISSN： 1002-6819 CODEN： NGOXEO 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：中国 (CHN) 言語：中国語 (ZH)

コンクリート表面遮水壁型ロックフィルダム(CFRD)は,その低コスト,安定性,適応性によるものであり,環境にやさしい現代ダムの工学的応用において非常に一般的である。CFRD工学では,多くの事故は面板の亀裂によって引き起こされる。特に高CFRD(100m以上)の大部分は運転中のダムの安全性を低下させることをそれらの面板の亀裂を有している。高CFRDの面板の亀裂の主な理由の一つは,重力と上流水圧下の面板と堤体の変形の間の差である。明らかに,堤体の変形は重力と水圧でなく,充填した材料の分布により決定される。,堤体における材料のレイアウトであるCFRD工学に不可欠である。TSQ I CFRDを例として,高CFRDの断面内のダム材料の最良の分配型は連続体トポロジー最適化により解析した。伝統的な設計では,材料のゾーニングは設計者の経験に従ってほとんど与えられ,しかし,CFRDの高さは200m以上であるため,直感的な方法が実現可能ではないCFRDの充填材料の最適分配を見出すために提案された連続体トポロジー最適化法。堤体における材料の弾性の違いを考慮して,材料セットはそれらの接線方向弾性率に関して材料で形成された。構造の変形を,有限要素(FE)法を用いて解いた,各FEの材料数は材料セット内で選択した。本研究の目的は,設計領域における有限要素における最適材料数を見出すことであった。最適化プロセスにおける材料特性の更新規則を考慮したとして提示し,進化的構造最適化(ESO)と類似していた発見的方法。,設計変数,すなわち,堤体材料の接線弾性率に関して材料数を更新した基準。アルゴリズムの安定性を保つために,全元素材料数の5%以上が反復更新できないであろう。結果は,最適化された材料のレイアウトと伝統的な分配のそれの間に明らかな差があることを示した。上流域の下側に位置した高弾性率材料と種々の材料は上流から下流へと弾性率に関して徐々に変化した。また材料の境界斜面比は1:0.8より低くはなかった。元の設計と比較して,最適化されたダムのパネルの変形は水圧,面板の破壊防止に役立つが少なく,より均一とした。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【Powered by NICT】

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