某水电站溢洪道闸室堰体厚度优化分析

溢洪道闸室堰体是闸室的重要组成部分,其厚度对闸室结构的整体安全性及工程投资均有较大影响。以往对闸室结构的优化大多针对主要构件的尺寸,而鲜见在闸室结构主要构件(如闸墩、牛腿及吊孔等)尺寸确定的前提下,单独对闸室堰体厚度进行优化分析。考虑6种堰体尺寸方案,通过ANSYS软件分别建立不同工况下闸室的有限元计算分析模型,并进行三维有限元应力分析。将开挖体积作为设计变量,分别以牛腿、吊头和墩的应力最小为目标,建立单变量多目标的闸室堰体厚度优化数学模型,在充分考虑闸室各主要混凝土构件抗拉强度约束条件的基础上,采用分层序列法对溢洪道闸室堰体厚度进行优化计算,得到堰体优化尺寸,为该溢洪道闸室的结构设计提供依据。