黄海兵，吴云星

(南京水利科学研究院，江苏 南京 210029；水利部大坝安全管理中心，江苏 南京 210029)

1 概述

由于混凝土材料的出现，各种混凝土结构建筑的建设方兴未艾。在此期间，混凝土重力坝得到了快速的发展，迅速成为一种主要的坝型[1]。由于很多结构所使用的混凝土量巨大，造成投入资金也十分庞大，因此从经济方面考虑，简洁可靠的结构优化设计始终是混凝土结构设计的重要工作[2- 4]。而混凝土重力坝作为一种大体积混凝土结构，其结构优化设计更是重中之重[3]，所以对混凝土重力坝结构优化的研究颇丰。如崔乃文等利用混凝土损伤和断裂力学的两个评价指标对重力坝体型进行优化设计研究[5]；李斌等提出了双层复形法来优化重力坝断面[6]；蒋绘静则通过ANSYS与MATLAB嵌套并联构建出一个自动寻优的方法，以此实现了对重力坝断面的优化[7]等。由上述研究成果可以发现混凝土坝结构优化趋于高精度化、复杂化，同时也给一线设计人员的优化设计带来较大的困难，所以简便快速高效的混凝土坝优化研究依然很有必要。

目前，基于Workbench的钢属结构优化设计较多[8]，应用方便并且可靠性较高，如张明等利用Workbench对B型转向架构进行全面优化设计并进行了试验验证[9]，王园通过Workbench对齿轮进行有限元分析并对其进行应力分布及优化研究[10]等。但详细阐述基于Workbench的混凝土重力坝结构优化流程和评价标准的研究不多，本文将通过Workbench软件进行混凝土重力坝优化，应用设计变量的方法将坝体中某几个截面参数设置为变量，利用改变该参数的方法计算得到满足评价要求的最优解，最后通过具体实例优化计算验证该方法的可行性。……