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深基坑支护方案设计可以为决策者提供多种设计方案,采纳不同的设计方案会实现不同的技术经济效果,为选出最优设计方案,需要对各个设计方案进行技术经济评价与比较,从中选出一个技术经济效果最好的设计方案作为最优方案。本文介绍了一种用来比较和选择深基坑工程支护方案的技术经济评价模型:首先根据现场工程地质、水文地质条件及场地环境等条件研究可行的深基坑支护方案类型,然后对每种支护方案类型进行优化设计,最后利用价值系数分析法对各个优化设计方案进行比较,价值系数最高的优化方案即为最优方案。 相似文献
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深基坑支护结构设计的平面应变有限元法 总被引：1，自引：1，他引：1
采用平面应变有限元法讨论深基坑工程多支撑支护问题 ,与传统的静力平衡法、弹性抗力有限元法相比具有优越性 ,该方法将支护结构与土体作为 1个系统研究 ,充分考虑桩土间的协调作用 ,模拟桩土接触界面 ,能计算出不同开挖阶段坑底及地表的变形、支护结构的应力及弯矩 ,在基坑支护结构设计中具有重要应用价值。 相似文献
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排桩与内支撑相结合的基坑支护结构是近几年兴起并迅速发展的1种支护方式。如何通过有效控制其变形使基坑工程安全又经济,是人们不断探索的课题。本文以青岛地区某实际深基坑为研究对象,运用理正深基坑三维协同计算对基坑开挖、支护进行了整体计算。对内支撑的平面布置进行分析,提出了水平桁架式、大直径环撑辐射式、多跨压杆式不同的支撑样式对基坑的整体受力及变形的影响参考值。对本工程内支撑的支撑间距进行分析,提出了合理的支撑间距值。另外,依据有关规定制定了监测方案,对监测结果进行了整理,并与理论计算值进行比对分析,得出一些有价值的结论,可以为类似工程的设计、施工和监测提供一些借鉴。 相似文献
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船体支柱的布局影响到船舶功能性舱室的布置及相应的结构设计,而目前支柱布局多依赖母型船或者工程师设计经验,缺少基于数学优化的技术支撑。变密度的拓扑优化方法可将属于离散变量优化的支柱布局问题转化为连续变量优化问题。通过悬臂梁—支柱结构的算例,验证了该方法用于解决支柱布局优化问题的可行性。针对某型VLCC的支柱—大跨度甲板结构的支柱布局优化问题,根据布置限制条件设定了支柱优化设计域,选择了两种不同的优化目标函数进行支柱的布局优化设计,最后对优化结果进行了对比分析。结果表明,本方法具有较好的可行性,无需过多设计经验即可优化得到结构性能较好的支柱布局方案,可为此类的支柱布局优化设计提供技术支撑。 相似文献
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海洋工程船舶管线隔振支座布局直接影响到管线整体的结构性能和经济性。在船舶管线隔振支座布局优化规范设计法的基础上,进一步提出了隔振支座布局几何优化设计模型与方法。该方法假定支座总数目,采用迭代优化算法求解,通过确定各支座的几何位置坐标实现布局优化。该迭代算法依据约束条件的满足情况及变步长的临界间距值来确定支座数量的减少与增加,最终得到较优的支座数目及间距。以应用于某舰艇的二维管道为例,用该方法对其隔振支座布局进行优化设计,并将不同目标函数下的优化结果同规范设计法所得结果进行了对比。比较结果表明,该模型与方法具有较好的可行性与稳定性。 相似文献
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海洋平台优化设计的研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
结构优化是结构设计理论的重要发展,随着“十五”渤海大油田勘探开发战略的实施,结构优化技术将在新型抗冰振平台设计中发挥重要作用。从静力优化设计、动力优化设计、基于可靠度优化设计、全寿命优化设计四个方面论述了海洋平台结构优化设计的研究现状,并展望了海洋平台优化设计的研究前景。 相似文献
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低温柔性管道是海上浮式液化天然气装置系统(FLNG)的核心输运装备。针对低温柔性管道多材料、多层复合的结构设计难点,将其按照不同功能解耦成内衬层、抗拉铠装层以及辅助层三个关键结构层。基于神经网络模型(RBF)、Kriging模型以及响应面模型(RSM)三种建模方法建立了上述三个结构层响应分析的代理模型,并通过模型准确度的比较,发现RBF的误差均最小。在优化设计中,基于遗传算法分别对低温柔性管道上述关键结构层进行多目标优化设计。在内衬层结构的优化中,以质量及弯曲刚度最小为优化目标;在抗拉铠装层结构的优化中,以质量最小及拉伸刚度最大为优化目标;在辅助层结构的优化中,以质量、弯曲刚度及传热速率最小为优化目标。研究工作为低温柔性管道的结构提供了关键设计参数及理性的设计方法。 相似文献
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在海洋水文探测系统中,抛弃式探头是整个探测系统的核心,也是探测工作的执行者。为了得到准确有效的探测数据,就需要对抛弃式探头做进一步的优化设计。采用多学科设计优化方法(multi-disciplinary design optimization,MDO)中的并行子空间优化方法 (concurrent subspace optimization,CSSO)对抛弃式探头进行设计。首先对系统进行分析,得到系统分析的近似模型,其次对并行的子学科进行优化,再次更新系统分析模型,最后验证优化模型的收敛性。结合抛弃式探头的结构,选取了头部进行了优化设计,给出了圆环型、半圆型、圆锥型3种设计方法。利用CAD软件画出三维仿真模型,然后用CFD软件进行流体工作环境仿真,最终确定半圆型头部探头为最优化设计探头。 相似文献
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多障碍环境中基于增强式学习的势场优化和机器人路径规划 总被引：3，自引：0，他引：3
该文把增强式学习方法应用于多障碍环境中机器人路径规划 ,并将增强式学习和路径规划相结合 ,通过工作空间势场的自适应优化学习 ,实现机器人的全局路径规划 ,即得到从任何初始位置开始的最优路径。与传统的人工势场方法相比 ,该方法避免了势场中局部极小点所引起的陷阱区域 ,并且所得到的路径具有最优特性。计算机仿真实验结果表明 ,这种学习方法能有效的解决多障碍环境中的机器人路径规划问题 相似文献
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斜压罗斯贝变形半径优化的误差相关尺度及其对最优插值效果的改进 总被引：2，自引：0，他引：2
利用最优插值方法进行三维温盐场重构时,如何正确估算背景场误差协方差至关重要。针对背景场误差协方差主要取决于误差相关尺度的问题,本文提出了用中国东部海域及其附近海域的最新的高分辨率气候态数据进行斜压罗斯贝变形半径优化其误差相关尺度计算的研究方案和技术途径;对比分析了均一化相关尺度方案和法国ISAS系统尺度方案,讨论了变形半径对最优插值的影响。结果表明:均一化相关尺度方案的均方根误差小于ISAS方案,但温度场过于平滑,难以刻画一些重要的物理现象;相比而言,本文提出的基于变形半径的相关尺度方案在取2倍变形半径时,不仅均方根误差在各水平层较小,且温度场能够更好地刻画四国海盆海域涡旋及黑潮影响的温度场三维结构。由于实际海洋中各层物理过程的尺度存在差异,实际应用时各层的最优尺度设置也应有所不同。 相似文献
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船体板架结构在屈曲约束下的优化问题具有变量多和约束多的特点,且屈曲计算需借助有限元分析,属于大规模耗时优化问题,运用常规优化方法求解需要较高的计算成本。这里提出一种适用于屈曲约束下船体板架快速优化方法,该方法利用板格屈曲利用因子具有局部性的特点,对板格厚度自变量空间进行降维处理;利用板格屈曲利用因子对板格厚度具有单调性的特点,采用牛顿迭代方法求解其达到目标值的板格厚度;同时比较板格在相同重量增量下,加筋叠加板厚与仅加板厚对屈曲利用因子改善程度的大小决定是否加筋;通过两阶段的迭代寻优,快速获得最优的板厚以及防屈曲筋布置方案。某油船双层底优化结果显示,该方法能够在30步之内完成优化计算,优化效率高;优化方案相比原始方案减重达17.63%,绝大部分板格屈曲利用因子取值在0.9～1.0之间,材料得到充分利用。 相似文献
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基于集合同化方法的南海北部最优观测实验 总被引：1，自引：0，他引：1
根据集合同化理论及最优观测方法,应用基于ROMS模式的南海北部区域模拟结果作为集合样本,对该区域的最优观测廓线以及最优观测航次进行了评估和选择.最优观测方法是一种不需要直接同化观测,而通过最小化分析场误差方差理论值来选择最优观测点的方法.最优观测方法根据卡曼滤波理论中协方差矩阵的更新方程,使用一组模式或观测得到的历史样... 相似文献
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The article proposes parallel implementation of the Ensemble Optimal Interpolation (EnOI) data assimilation (DA) method in eddy-resolving World Ocean circulation model. The results of DA experiments in North Atlantic with ARGO drifters are compared with the multivariate optimal interpolation (MVOI) DA scheme. The sensitivity of the model error, i.e., the difference between the model and observations depending on the number of ensemble elements, is also assessed and presented. The effectiveness of this method over the MVOI scheme is confirmed. The model outputs with and without assimilation are also compared with independent sea surface temperature data from ARMOR 3d. 相似文献
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Different data assimilation methods such as an extended Kalman filter, the optimal interpolation method, and a method based on the Fokker-Planck equation applications are considered. Data from the ARGO drifters are assimilated into the HYCOM shallow water model (University of Miami, USA). Throughout the study, the schemes and methods of parallel computations with an MPI library are used. The results of the computations with assimilations are compared between themselves and with independent observations. The method based on the Fokker-Planck equation and the extended Kalman filter are preferable because they give better results than the optimal interpolation scheme. The various model characteristics of the ocean, such as the heat content fields and others, are analyzed after the data assimilation. 相似文献
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Based on the optimal interpolation objective analysis of the Argo data, improvements are made to the em- pirical formula of a background error covariance matrix widely used in data assimilation and objective anal- ysis systems. Specifically, an estimation of correlation scales that can improve effectively the accuracy of Ar- go objective analysis has been developed. This method can automatically adapt to the gradient change of a variable and is referred to as ＂gradient-dependent correlation scale method＂. Its effect on the Argo objective analysis is verified theoretically with Gaussian pulse and spectrum analysis. The results of one-dimensional simulation experiment show that the gradient-dependent correlation scales can improve the adaptability of the objective analysis system, making it possible for the analysis scheme to fully absorb the shortwave information of observation in areas with larger oceanographic gradients. The new scheme is applied to the Argo data obiective analysis system in the Pacific Ocean. The results are obviously improved. 相似文献
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张力腿作为张力腿平台(tension leg platform,简称TLP)的重要组成部分,服役水深大,动力学行为复杂多样。为了保障张力腿的结构安全,开展张力腿的水下全方位监测十分必要。文中以某TLP为依托,构建一套能耗最优的张力腿监测系统。首先,利用附加质量法对张力腿进行湿模态分析,结合有效独立法与模态置信度准则确定张力腿监测节点的具体布设方案;其次,以能耗最低为优化目标,基于遗传算法建立了水下无线组网监测方案,同时讨论了监测节点存在失效时监测数据传输路径改变方案;最终,得到一套能耗最优的TLP张力腿水下无线组网监测方法,以降低水下监测系统维护成本。 相似文献
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Feedback and Feedforward Optimal Control for Offshore Jacket Platforms 总被引：18，自引：0，他引：18
The optimal control is investigated for linear systems affected by external harmonic disturbance and applied to vibration control systems of offshore steel jacket platforms. The wave-induced force is the dominant load that offshore structures are subjected to, and it can be taken as harmonic excitation for the system. The iineafized Morison equation is employed to estimate the wave loading. The main result concerns the existence and design of a realizable optimal regulator, which is proposed to damp the forced oscillation in an optimal fashion. For demonstration of the effectiveness of the control scheme, the platform performance is investigated for different wave states. The simulations axe based on the tuned mass damper (TMD) and the active mass damper (AMD) control devices. It is demonstrated that the control scheme is useful in reducing the displacement response of jacket-type offshore platforms. 相似文献