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優(yōu)化設(shè)計論文范文第1篇

論文摘要：為貫徹煤礦“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的生產(chǎn)方針，鉆孔的應(yīng)用越來越廣泛，特別是高瓦斯礦井和突出礦井的區(qū)域綜合防突措施的預(yù)抽鉆孔，每個鉆場設(shè)計上百鉆孔。為使繁瑣的鉆場鉆孔設(shè)計精確、方便、快捷，筆者根據(jù)《2009最新版防突細則》解析了穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤鉆孔最小控制范圍；分析確定了最少（3個）求值參數(shù)及其種類（56種）和最優(yōu)求值參數(shù)的論證，并對其驗證；以穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施鉆場設(shè)計闡述驗證。

引言

《2009最新版防突細則》第四十九條中預(yù)抽石門揭煤鉆孔的最小控制范圍為兩個必要條件，意思不夠直接明確；鉆場設(shè)計繁瑣，且大部分鉆場設(shè)計工作者未能把鉆場設(shè)計與計算機緊密結(jié)合；鉆場鉆孔求值參數(shù)多，求值方法多，但卻未選擇最優(yōu)求值參數(shù)，導(dǎo)致設(shè)計鉆孔參數(shù)不夠精確。筆者針對以上情況以預(yù)抽石門揭煤鉆孔為例闡述了鉆孔最小控制范圍和最少最優(yōu)求值參數(shù)，以便精確、方便、快捷的設(shè)計鉆場鉆孔。

1、鉆孔最小控制范圍解析

《2009最新版防突細則》第四十九條（四）：預(yù)抽石門揭煤鉆孔的最小控制范圍是：石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m（急傾斜煤層底部或下幫6m），同時還應(yīng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線的最小距離不小于5m。

據(jù)以上規(guī)定可知石門揭煤鉆孔最小控制范圍為兩個充分必要條件，即：煤層傾角β＜45°時，最小控制范圍需滿足上、下幫巷道輪廓線外傾向12m和法向5m，左、右兩幫法向5m；β≥45°時，最小控制范圍需滿足上幫巷道輪廓線外傾向12m和法向5m，下幫巷道輪廓線外傾向6m和法向5m，左右兩幫法向5m。

根據(jù)煤層空間位置關(guān)系可知：sinβ=法向控制范圍/傾向控制范圍，煤層傾角β越小，法向5m所控制的傾向范圍越大。經(jīng)分析石門揭煤鉆孔最小控制范圍如圖表1所示。（注：asin(5/12)=24.6°,asin(5/6)=56.4°）

表1石門揭煤鉆孔最小控制范圍

煤層傾角范圍

上幫

輪廓線外

下幫

輪廓線外

左、右兩幫

輪廓線外

β≤24.6°

法向5m

法向5m

法向5m

24.6°＜β≤56.4°

傾向12m

法向5m

法向5m

β＞56.4°

傾向12m

傾向6m

法向5m

2、鉆場情況及鉆場設(shè)計

煤層厚2m，傾角β=30°；石門揭煤巷道高3m，寬5m，方位α0=195°。據(jù)《2009最新版防突細則》及表1設(shè)計石門揭煤鉆場如圖1。（為視圖清晰，抽采半徑假定為5m）

圖1預(yù)抽石門揭煤鉆場設(shè)計圖

3、最少求值參數(shù)

以28號鉆孔為例，預(yù)抽鉆孔立體及簡化圖如圖2所示。線EC為28號鉆孔線，面ABCD為水平投影面，線AC為鉆孔水平投影線，面ADHE為鉆孔鉛垂剖面，線ED為鉆孔鉛垂剖面線；α偏28鉆孔方位偏角，θ為鉆孔傾角，H為穿煤孔深等鉆孔參數(shù)。

圖2預(yù)抽鉆孔立體及簡化圖

由圖1中鉆場設(shè)計剖面圖，直角三角形AED除直角外有5個參數(shù)（三角形的3角3邊）均可用CAD量出；由圖1中鉆場設(shè)計平面圖，直角三角形ADC除直角外有5個參數(shù)均可用CAD量出。直角三角形ADC與AED有一條公共邊AD，所以兩三角形一共有9個參數(shù)，且均可量出，但量取參數(shù)是繁瑣的重復(fù)過程，為此需確定最少的參數(shù)并準(zhǔn)確的求取所需的鉆孔參數(shù)。

如圖2中28號孔空間立體簡化圖，經(jīng)分析：需求解α偏28、θ28和H28必須求解四面體ACDE，而把直角三角形AED和ADC解出，四面體ACDE即解出。直角三角形已知2個參數(shù)（除直角外）即可求解，求解兩個直角三角形需4個參數(shù)，因為直角三角形AED與ADC有一條公共邊，所以求解這兩個直角三角形僅需3個參數(shù)，且直角三角形AED與ADC各需至少一個參數(shù)（公共邊AD除外），即求解鉆孔α偏28、θ和H參數(shù)僅需3個參數(shù)。

4、最少求值參數(shù)種類

經(jīng)上分析：已知求解參數(shù)有9個，為計算鉆孔參數(shù)方便快捷僅需3個求解參數(shù)即可，直角三角形AED與ADC各需至少一個參數(shù)（公共邊AD除外），即一個三角形2個參數(shù)，另一個三角形1個參數(shù)（不包括公共邊）。

無公共邊最少求值參數(shù)種類：（C42-C22）×C41×C21

有公共邊最少求值參數(shù)種類：C41×C41

最少求值參數(shù)種類：（C42-C22）×C41×C21+C41×C41=56(種)

5、最優(yōu)求值參數(shù)

已知求解參數(shù)有9個：包括4個角度，5條邊。

結(jié)合圖1與圖2分析：

1）、方位偏角α偏可直接量出但每個鉆孔的偏角不一，且量取角度誤差較大；

2）、每個鉆孔的AC與DE不一，需一一量出；

3）、1、5……25號孔，2、6……26號孔，3、7……27號孔和4、8……28號孔的X(CD)各均相同；

4）、1-4號孔、5-8號孔、9-12號孔、13-16號孔、17-20號孔、21-24號孔和25-28號孔的Y（AD）和Z(AE)各均相同。

綜上所述：X、Y和Z為最優(yōu)求值參數(shù)。

優(yōu)化設(shè)計論文范文第2篇

人們在對公路高邊坡進行支護優(yōu)化設(shè)計之前的基礎(chǔ)性工作就是高邊坡普查。高邊坡普查是指在對前期勘察資料分析的基礎(chǔ)上，對高邊坡周圍的地質(zhì)情況進行進一步勘探，根據(jù)勘探結(jié)果作進一步的調(diào)查研究，并且重點分析需要開挖地段的周邊的巖體結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體的地質(zhì)狀況以及巖土結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的實驗研究。要結(jié)合定性研究與定量研究來對邊坡穩(wěn)定性進行分類，并對設(shè)計方案進行進一步的優(yōu)化，來達到更加適合自然條件的設(shè)計，并指導(dǎo)施工。邊坡普查目的主要就在于根據(jù)穩(wěn)定性對邊坡進行分區(qū)，來提出更好的優(yōu)化設(shè)計方案，并且篩選出需要重點研究的邊坡。

2重點高邊坡穩(wěn)定性評價及支護優(yōu)化設(shè)計

2.1基于過程模擬與控制的高邊坡穩(wěn)定性評價及災(zāi)害控制方法研究

高邊坡巖土體具有地質(zhì)體所具備的地質(zhì)過程特性，對巖石進行的高邊坡穩(wěn)定性評價的主要目的就是對邊坡變形破壞的過程以及機制進行闡述，并且基于地心力學(xué)來對問題進行刻畫，實際上這種對巖石高邊坡進行的穩(wěn)定性評價更具體說來應(yīng)該是一個變形穩(wěn)定性的問題。對變形穩(wěn)定性的分析是指對高邊坡的變形以及相關(guān)的破壞情況、破壞機制進行研究，并且結(jié)合數(shù)學(xué)、力學(xué)以及計算機技術(shù)，利用數(shù)值模擬的方法來對邊坡變形的過程進行模擬演示，并且對變形過程進行控制，基于這種模擬研究的結(jié)果對邊坡的穩(wěn)定性進行相關(guān)評價。變形穩(wěn)定性分析的過程是在對應(yīng)力環(huán)境、變形特征、破壞模式、潛在滑面位置進行模擬分析的基礎(chǔ)上進行的，但目前對于穩(wěn)定性系數(shù)以及推力值的估計還缺乏足夠的理論支持，沒有形成一個成熟、準(zhǔn)確的計算方法。

2.2重點高邊坡穩(wěn)定性評價

對需要重點進行研究的邊坡要隨時進行施工跟蹤，要注意對實際施工中遇到的巖體結(jié)構(gòu)以及邊坡變形的情況進行足夠精確、細致的描述，并且要積極收集邊坡以及施工過程中的反饋信息，對具體的坡體情況進行分析，根據(jù)上述資料以及研究分析，來建立相應(yīng)的地質(zhì)模型來反映控制性結(jié)構(gòu)面空間展布特征，并且要根據(jù)具體邊坡結(jié)構(gòu)的實際特征來進行計算方法的選擇，用來研究邊坡變形的破壞模式以及穩(wěn)定性情況。土質(zhì)邊坡、散體結(jié)構(gòu)以及破裂結(jié)構(gòu)邊坡的穩(wěn)定性大多都會受到最大剪應(yīng)力面的控制，因此，對這類邊坡的邊坡開挖過程進行研究分析，就要在對潛在滑動面的位置的判斷基礎(chǔ)之上進行，并且根據(jù)強度穩(wěn)定性分析來對相應(yīng)的邊坡穩(wěn)定性進行評價，為支護設(shè)計的優(yōu)化提高有效的參數(shù)。

2.3重點高邊坡支護優(yōu)化設(shè)計

在對邊坡支護進行優(yōu)化中，要由對變形破壞的過程進行模擬來研究邊坡開挖過程的不同變形階段，由地質(zhì)體所處的演化階段以及變形破壞機制來對支護方案進行篩選，要按照具體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來進行靜力學(xué)設(shè)計，要按照數(shù)值模擬的結(jié)果來研究地質(zhì)體以及治理工程結(jié)構(gòu)之間的相互作用，并由此來進行方案的優(yōu)化設(shè)計。高邊坡優(yōu)化設(shè)計要建立在精準(zhǔn)的地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，利用控制過程技術(shù)來完成，而且還需要特別關(guān)注邊坡的穩(wěn)定性評價，根據(jù)原有的設(shè)計方案進行改進。邊坡優(yōu)化要注意變形控制以及災(zāi)害控制，要將采用適宜的支護措施來是變形控制在允許范圍之內(nèi)，要結(jié)合反饋信息以及穩(wěn)定性分析結(jié)果來進行有針對性的優(yōu)化。

3結(jié)語

優(yōu)化設(shè)計論文范文第3篇

綠色建筑設(shè)計包括場地與綠色規(guī)劃、建筑設(shè)計與室內(nèi)環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水和節(jié)材五部分內(nèi)容。設(shè)計中相應(yīng)體現(xiàn)在綠色建筑理念在在規(guī)劃階段的通盤整體考慮、適應(yīng)當(dāng)?shù)亟ㄖ夂蛐缘谋粍釉O(shè)計策略。具體包括，合理的日照與遮陽設(shè)施、良好圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計、合理的通風(fēng)和可再生能源的利用、污水處理及雨水中水利用、綠色材料用選用、良好的室內(nèi)熱舒適環(huán)境、聲環(huán)境、空氣質(zhì)量等等。如何實現(xiàn)這些設(shè)計策略轉(zhuǎn)化到建筑設(shè)計，“不顯山露水”地落實到施工圖上，是要解決的關(guān)鍵問題。其中最關(guān)鍵是要結(jié)合先進的計算機模擬分析手段采用“整體設(shè)計方法”。在項目初期建立一個由各個專業(yè)組成設(shè)計團隊，團隊定一個確定的目標(biāo)——設(shè)計綠色建筑。各成員均以此目標(biāo)作為準(zhǔn)繩，來進行協(xié)調(diào)專業(yè)之間的沖突和矛盾。只有各專業(yè)的通力合作和全程積極參與才能真正實現(xiàn)綠色建筑的設(shè)計。

2綠色建筑優(yōu)化設(shè)計過程

2.1綠色建筑的規(guī)劃階段的設(shè)計優(yōu)化

在規(guī)劃階段，分析場地中的氣候資源特點，結(jié)合計算機模擬的方法，從空間布局和朝向選擇上對建筑的熱、聲、光、風(fēng)場等進行優(yōu)化。建筑設(shè)計項目一旦通過報規(guī)，是很難進行修改調(diào)整。如果前期倉促定案，會造成先天不足，是很大的缺憾。成都西南交通大學(xué)歸谷低碳小區(qū)日照強度計算圖，通過總平面設(shè)計的優(yōu)化分析，對建筑物平面布置和體型的調(diào)整，優(yōu)化建筑的陰影分布，保證充足的日光進入每一棟建筑內(nèi)，日照效果達到最好。對建筑物進行通風(fēng)模擬，以確定最佳的布局方式，并優(yōu)化室內(nèi)外空間布局，形成穿堂風(fēng)，使建筑物達到最好的通風(fēng)條件。該項目的室外風(fēng)環(huán)境CFD模擬風(fēng)場。

2.2建筑氣候適應(yīng)性與設(shè)計優(yōu)化

在深入分析不同經(jīng)典綠色建筑的基礎(chǔ)上，通過對不同氣候區(qū)建筑設(shè)計創(chuàng)作的研究，發(fā)現(xiàn)地域建筑的創(chuàng)新與發(fā)展都涉及到建筑基本屬性。如功能與空間、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造形式、室內(nèi)外物理環(huán)境、經(jīng)濟投入、地域風(fēng)格等，反映出安全、經(jīng)濟、舒適、美觀等性能特征在建筑創(chuàng)作中的主導(dǎo)地位。建筑外觀是在順應(yīng)氣候、地形、地貌等自然條件，按照人的傳統(tǒng)、文化、習(xí)俗和審美等的要求，作用于建筑，是地域建筑給外界的最直觀的表達方式；建筑的功能是在滿足工作與生活需求這一共性的基礎(chǔ)上，對文化、、工作與生活習(xí)慣等個性特征的滿足；環(huán)境問題是人工環(huán)境帶給人體最直觀的感受，它的好壞直接影響人體健康，也會導(dǎo)致資源、能源利用的差異；經(jīng)濟性決定了選取材料和技術(shù)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，這一制約因素發(fā)揮著決定性作用；除此以外，與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展是目前以及很長一段時期內(nèi)任何建筑都必須面對和解決的難題之一，尊重自然，強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的建筑產(chǎn)業(yè)是當(dāng)務(wù)之急。通過對不同建筑的功能、文化、氣候適應(yīng)性研究，認為綠色建筑最顯著特點之一是建筑的氣候適應(yīng)性。遵義市科技館效果圖，遵義市屬于中亞熱帶高原濕潤季風(fēng)區(qū)，氣候溫和、夏無酷暑，冬無嚴寒。但地處山區(qū)，海拔高差較大，氣流、降水以及氣候具有典型的山地氣候特征。建筑場地在海拔1500m以上的山地，以石作為造型理念，采用半覆土建筑形式，以厚重實體回歸自然，由西向東，由南向北逐漸延伸入土中，整個體量從屋面到松林做到自然過渡，渾然一體。利用地下土壤的熱穩(wěn)定性和地下溫度的恒溫性，體現(xiàn)出建筑的地域特色，具有創(chuàng)新的理念。建筑設(shè)計按照被動優(yōu)先的原則，通過計算機模擬，采用圍護結(jié)構(gòu)隔熱、遮陽，充分利用自然采光、加強自然通風(fēng)等技術(shù)措施，來減少建筑能耗，提高建筑的功能要求和室內(nèi)舒適度。護結(jié)構(gòu)主要為非透明實體圍護結(jié)構(gòu)，以減少夏季強烈的太陽輻射對建筑室內(nèi)過熱和空調(diào)能耗的增加，同時滿足科技館建筑室內(nèi)采光與照明對科技作品、藝術(shù)作品的功能要求。半覆土建筑形式對場地內(nèi)地形地貌進行最大限度的保護，避免進行大開挖，大填方。對場地內(nèi)的水系和現(xiàn)有植物進行利用。景觀專業(yè)對現(xiàn)有水系和植物的利用，包括現(xiàn)有竹林，樹木，灌木等等。結(jié)合給排水專業(yè)設(shè)置雨水蓄積方案，確定雨水蓄積的方式和位置，雨水蓄積同時作為景觀水景，同時滿足功能和綠色建筑對水資源節(jié)約的要求。瓦努阿圖國家會議中心效果圖，瓦努阿圖位于南太平洋，最熱月平均氣溫為26.4℃，最冷月平均氣溫為21.6℃，年平均氣溫24.1℃。全年太陽高度角較大，直接輻射強。氣候溫和濕潤，屬于典型的低緯度海洋性氣候。建筑設(shè)計尤其注重遮陽、通風(fēng)。利用海洋性氣候條件下海陸風(fēng)的晝夜變化特點，增強自然通風(fēng)效果。地形對風(fēng)向和風(fēng)速的修正以符合項目所在的背景風(fēng)場。利用種植屋面良好的隔熱機理和熱穩(wěn)定性，完全消除太陽輻射得熱，實現(xiàn)超低能耗的運行方式，營造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。晝夜海陸風(fēng)和建筑平面通風(fēng)流線，采用外挑屋面遮陽結(jié)合采光設(shè)計，具有遮陽功能的走廊和挑檐，在減小空調(diào)負荷，降低空調(diào)能耗的同時，可實現(xiàn)自然光亮度、均勻度滿足使用要求，并有效控制眩光，最大限度減少晝間人工照明用電等。項目建成后，結(jié)合綠色運行手段，可望稱為低緯度海洋性氣候地區(qū)低能耗綠色建筑的典范。從以上工程實例可看出，具有氣候適應(yīng)性的建筑將有利于氣候的自調(diào)節(jié)作用，這也是自古以來人類總結(jié)出的、今天流行的被動節(jié)能技術(shù)設(shè)計方法。因此，通過被動式自然能源的應(yīng)用，對建筑進行優(yōu)化設(shè)計，利用建筑圍護結(jié)構(gòu)的蓄熱、自然通風(fēng)等將室外溫度波的衰減、延遲特性、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面平均輻射溫度（MRT）的日平均值和波幅值控制在人可接受的范圍內(nèi)。這種被動與主動相結(jié)合的節(jié)能技術(shù)，盡可能延長基本熱舒適時間，減少采用主動干預(yù)室內(nèi)熱環(huán)境的方式實現(xiàn)熱舒適環(huán)境時間，也就是說盡量減少空調(diào)和采暖時間，是氣候適應(yīng)性節(jié)能建筑的核心，也是我國綠色建筑的技術(shù)路線和方向。

2.3建筑形態(tài)設(shè)計與節(jié)能設(shè)計

綠色建筑設(shè)計與一般設(shè)計的根本性區(qū)別在于采用量化分析的方法代替感性認識，可以說沒有定量化的分析就沒有理性綠色建筑的誕生。采用計算模擬分析手段來推敲設(shè)計策略對建筑能耗的影響，進而優(yōu)化建筑設(shè)計。成都雙流機場T2航站樓，建筑圍護結(jié)構(gòu)屋面與外墻沒有明顯的分隔，而是屋頂由一個圓柱穹頂直接落地，屋頂采用透明材料和金屬夾芯板形成虛實相間的“竹節(jié)蟲”。對圍護結(jié)構(gòu)的熱工與節(jié)能設(shè)計受到很大的限制，屋頂中天窗的比例高達28%，帶來較大的空調(diào)負荷和高昂的運行費用，需對屋蓋方案進行優(yōu)化，經(jīng)過模擬分析并與建筑設(shè)計進行交互優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)整體節(jié)能?？梢钥闯龇桨敢弧⒎桨付?、方案四較方案三的裝機負荷大34.9%、9.5%、23.9%，遮陽系數(shù)不同時的負荷，當(dāng)SC=0.6)時，四種方案分別為30.2%、8.2%、0.0%、21.0%；當(dāng)增加玻璃的遮陽系數(shù)由0.6降低到0.5，三個方案的裝機負荷可分別減小6.7%、9.3%、8.3%由此帶來設(shè)備初費用降低，機房面積減小400～2500m2，管道費用減少3％～15％左右。因此，我們在定量的計算模擬分析有時甚至糾正感性認識的錯誤。比如我們在采用能耗分析軟件研究發(fā)現(xiàn)的西向水平遮陽措施對改善西向房間的熱工性能也有很大的幫助，糾正了通過感性認識一般認為的西向水平遮陽措施對房間遮陽幫助不大的認識，進而可調(diào)整相應(yīng)的設(shè)計策略。節(jié)能的同時為建設(shè)方節(jié)約投資，在投標(biāo)方案競爭中定量地體現(xiàn)出設(shè)計方的技術(shù)水平和服務(wù)意識。

2.4采光遮陽與建筑設(shè)計

由于建筑進深大，側(cè)窗采光造成內(nèi)部采光不好，均勻性差，根據(jù)成都冬季日照率低和夏季太陽輻射特點，為保證大部區(qū)域白天不需人工照明，設(shè)置采光通風(fēng)遮陽天窗，以及玻璃幕墻頂部通風(fēng)遮陽措施，保證了候車廳深部空間日間自然采光滿足亮度和均勻度要求，并在候車廳不同部位的環(huán)境平均輻射溫度控制在27℃以下，使侯車大廳處于舒適性范圍，同時降低空調(diào)能耗。由此，在西側(cè)玻璃幕墻和天窗應(yīng)采取遮陽措施。下圖給出了采用傾角為10°的百葉遮陽措施后外進入室內(nèi)的太陽輻射特征曲線圖，由圖可看出，采用百葉遮陽后，可以大幅消減對進入室內(nèi)的太陽輻射，從而改善夏季室內(nèi)的熱舒適度，降低了空調(diào)能耗。

3結(jié)語

優(yōu)化設(shè)計論文范文第4篇

1.1問題的提出

為建設(shè)黃壁莊水庫副壩防滲墻，擬在副壩下游側(cè)樁號2+000和3+750處的壓坡平臺上興建2座產(chǎn)量200m3/h的大型混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)含2個長×寬×高為60×60×8.4m一次儲量7000m3的儲料場和2座2×1.5m3的強制式機組的拌和樓見圖1。由于副壩是整個水庫工程存在隱患最多的部位，水庫主管單位對在壓坡平臺上興建工程嚴加限制：一不得深挖；二不得寬挖。保證在除險加固完成前副壩的安全度汛。在地形條件受限制的情況下，如何確保儲料場按計劃完成，關(guān)鍵在擋土墻設(shè)計。

如何在眾多形式的擋土墻中選擇一種適合現(xiàn)場條件的檔土墻結(jié)構(gòu)是當(dāng)前必須研究的課題。檔土墻作為一般攔土結(jié)構(gòu)物，常用在閘壩的翼墻和渡槽、倒虹吸的進出口邊墻及其他路堤擋土部位等。對這類工程的優(yōu)化設(shè)計問題往往易被忽視。我們的實踐表明，各類擋土墻的技術(shù)經(jīng)濟效益有著相當(dāng)大的差別。本項研究，從工程實際出發(fā)，意圖在如減壓式擋土墻、重力式擋土墻、懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻等四種結(jié)構(gòu)中進行雙向優(yōu)選，即進行本類的優(yōu)選設(shè)計和各類之間的優(yōu)選比較，最后確定一種技術(shù)、經(jīng)濟狀況最優(yōu)、現(xiàn)場適應(yīng)性最好的擋土墻方案用于本工程?，F(xiàn)將研究過程介紹如下。

1.2課題研究思路

該課題的研究思路分三步的研究思路。

第一步，首先確定方案比選的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。過去人們的觀點認為擋土墻形狀各異，結(jié)構(gòu)不同，各有優(yōu)缺點，要比較相當(dāng)困難。實際上任何形式的擋土墻功能都是擋土攔土，因此研究認為，它們的正常擋土狀態(tài)就應(yīng)當(dāng)是一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而這個正常的擋土狀態(tài)正是現(xiàn)行的規(guī)范狀態(tài)，在規(guī)范狀態(tài)下這些參與比選的各類擋土墻是處在同一個設(shè)計水平上，因而可以比較。

第二步，確定優(yōu)化設(shè)計的風(fēng)險決策方法。眾所周知，任何擋土墻的穩(wěn)定性特征值都是擋土墻背填土物理力學(xué)特性的函數(shù)，同時又受地基結(jié)構(gòu)特性的約束；對于擋土墻的經(jīng)濟造價，又與結(jié)構(gòu)特征相關(guān)的工程量及市場物價相關(guān)的分析單價密不可分。顯然，這些都是描述擋土墻特征的隨機變量。鑒于擋土墻具有上述特點，因此可以認為每類擋土墻也是離散隨機變量，采用數(shù)學(xué)期望準(zhǔn)則和優(yōu)勢比較準(zhǔn)則完全能夠?qū)⒑x散隨機變量的各個方案進行優(yōu)劣比較，按照定義，離散隨機變量的一切可能值Xi與對應(yīng)的概率P（ζ=Xi）的乘積之和稱為數(shù)學(xué)期望，記為Mζ。如果隨機變量只取得有限個值：X1、X2、X3、……Xi，而取得這些值的概率分別是P（x1）、P（x2）、P（x3）……P（xi）則

Mζ=X1P（x1）+X2P（x2）+X3P（x3）……XiP（xi）

運用到風(fēng)險決策中來，以Mζ值最小為最優(yōu)方案。

優(yōu)勢比較準(zhǔn)則實際是將方案的技術(shù)效益或造價進行比較。當(dāng)方案Ⅰ的隨機變量S1、S2、S3、……Si與方案Ⅱ的隨機變量S1、S2、S3、……Si對應(yīng)相減，其值為“0”或“+”值，則方案Ⅰ有優(yōu)勢；若相減后其值為“0”“0”“+”“-”或“0”“0”“-”“-”，則方案Ⅰ不存在優(yōu)勢。

第三步，選取擬比較的能反映方案特性的隨機變量可能值。研究認為，方案的規(guī)范狀態(tài)，擋土墻的墻基應(yīng)力，墻基對圍巖的擾動度參數(shù)——擋土墻的寬高比B/H和相對避擾度、工程造價及相對效益A等值，基本能描述擋土墻的特征，而且這些變量在分析過程中都能一一取得。故以它們作為研究比較的隨機變量是合理的。

第四步，搜索各類擋土墻的規(guī)范狀態(tài)并按數(shù)學(xué)期望準(zhǔn)則和優(yōu)勢比較準(zhǔn)則分別考核各個待選方案。選出最優(yōu)秀方案。

2各類擋土墻的設(shè)計指標(biāo)

2.1確定計算擋土墻的土壓力理論

目前計算土壓力的理論有多種，而各種理論又用各自不同的假設(shè)分析方法來求算土壓力。根據(jù)初步篩選，除減壓式擋土墻外，其余重力式擋土墻，懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻背墻頂與墻踵連線傾角均大于臨界角εer，本工程εer=45-ψ/2。盡管一些方案的墻背可能出現(xiàn)第二滑裂面，盡管采用的計算公式可能出現(xiàn)誤差，為方便起見確定統(tǒng)一采用郎肯主動土壓力理論來計算各類擋土墻的主動±壓力。初步分析估算，計算誤差不會導(dǎo)致大方案比較結(jié)果出現(xiàn)錯位。

有關(guān)郎肯主動土壓力計算公式詳見圖2。

2.2現(xiàn)行規(guī)范（SD133-84）指標(biāo)與現(xiàn)場地質(zhì)的物理力學(xué)特性。

現(xiàn)行規(guī)范（SD133-84）指標(biāo)與現(xiàn)場地質(zhì)的物理力學(xué)特性見表1。

2.3四種擋土墻的現(xiàn)行規(guī)范狀態(tài)的計算成果

根據(jù)前述2.1和2.2節(jié)確定的數(shù)學(xué)模型和物理力學(xué)指標(biāo)，無論用手算方式還是計算機搜索都可得到現(xiàn)行規(guī)范狀態(tài)下的擋土墻計算成果。詳見圖2、表2和表3。

表2中的“GF”是“規(guī)范”二字的漢語拼音縮寫；“圍巖相對避擾度”意思指“圍巖避免擾動的相對程度”，此相對值越大表明圍巖受擾動越小，反之則越大。

3擋土墻優(yōu)化設(shè)計的風(fēng)險決策

3.1按數(shù)學(xué)期望準(zhǔn)則的風(fēng)險決策

采用數(shù)學(xué)期望準(zhǔn)則風(fēng)險決策之前先將表2中的第（2）項和第（5）項、表3中的第（12）項集中到表4來，并認為表中所有隨機變量X1、X2、X3的概率P（x1）、P（x2）、P（x3）值均為0.333，則可算出a、b、c、d各方案的數(shù)學(xué)期望Mζ值，詳見表4。

由表4可見，減壓式擋土墻Mζ值較小，而懸臂式擋土墻的Mζ值較大。比較結(jié)果表明，減壓式擋土墻在這四種擋土墻方案中為最優(yōu)方案。

3.2按優(yōu)勢比較準(zhǔn)則的風(fēng)險決策

在進行優(yōu)勢比較準(zhǔn)則決策之前，先將表2中的第（3）項第（6）項和表5中的第（13）項集列成表5并進行優(yōu)勢比較。詳見表5。

將表5中各個隨機變量相互比較發(fā)現(xiàn)，減壓式擋土墻對其他三類擋土墻比較均得到“0”“0”“+”“+”，表明減壓式擋土墻方案比較優(yōu)秀，為首選方案。重力式擋土墻和扶臂式擋土墻方案對懸臂式擋土墻，比較結(jié)果也顯示“0”“0”“+”“+”，表明該兩者也有一定優(yōu)勢，可作為備選方案。

總之，無論采用數(shù)學(xué)期望準(zhǔn)則還是采用優(yōu)勢比較準(zhǔn)則分別對減壓式擋土墻，重力式擋土墻、懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻進行分析，結(jié)果基本一致。在規(guī)范狀態(tài)下，減壓式擋土墻方案對圍巖土擾動較小、較好地適應(yīng)現(xiàn)場受限制的地形條件、工程量及造價較低，是被考核的四個擋土墻方案最具優(yōu)勢者。

4減壓式擋土墻在黃壁莊水庫除險加固工程混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

4.1減壓式擋土墻設(shè)計應(yīng)注意事項

混凝土標(biāo)號應(yīng)為C20以上。進行配筋計算時宜取安全系數(shù)K≥1.4。并且墻底不得有虛土。

4.2減壓式擋土墻的施工

注意墻體分段施工程序：先澆筑Ⅰ墻基底板——Ⅱ垂直墻體下半部分——Ⅲ減壓平臺以下的土方回填夯實——Ⅳ澆筑減壓平臺——Ⅴ澆筑垂直墻體上半部——Ⅵ減壓平臺以上回填。

4.3減壓式擋土墻應(yīng)用效果

在儲料場的兩端，總長4×40m=160m，墻高8.4m，墻基寬2.51m的減壓式擋土墻于1998年11月建成投入運用。當(dāng)儲料7000m3時，減壓平臺以上儲料高度h＞4m，墻頂變形2mm，墻基變形為0，運行正常。此種結(jié)構(gòu)應(yīng)用在儲料場工程，減壓平臺可以代替部分混凝土硬化地面的工程量，一舉兩得，技術(shù)和經(jīng)濟效益明顯。

5結(jié)語

本項研究采用數(shù)學(xué)期望準(zhǔn)則和優(yōu)勢比較準(zhǔn)則對不同類型擋土墻方案進行風(fēng)險決策獲得滿意的效果，使工程實際中提出的問題得到解決，是對擋土墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的有益嘗試。

減壓式擋土墻是本項風(fēng)險決策研究比選的出的優(yōu)秀擋土墻方案。在黃壁莊水庫工程應(yīng)用結(jié)果表明，它的擋土效果與其他重力式擋土墻、懸臂擋土墻和扶壁式擋土墻相當(dāng)，而工程造價僅為其他三類擋土墻的57%—81%、對圍巖的擾動影響僅為其他三類擋土墻的41%—44%，對受限制的土基條件適應(yīng)性較好，技術(shù)和經(jīng)濟效益明顯。宜作閘壩翼墻及一般渠系建筑物進出口過渡段工程的選擇方案。

本項研究的思路可供同類工程建設(shè)參考。

參考文獻

[1]武漢水利電力學(xué)院.土力學(xué)及巖石力學(xué)[M].北京：水利電力出版社，1979.

優(yōu)化設(shè)計論文范文第5篇

網(wǎng)絡(luò)硬件對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響，具體表現(xiàn)為計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)物質(zhì)設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響，可以分為兩個部分，一部分是網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響，另一部分則是計算機網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響。

1.1網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

主要表現(xiàn)為對網(wǎng)絡(luò)電纜的鋪設(shè)以及管理過程中維護工作的進行。在我國以往的計算機網(wǎng)絡(luò)問題中，對于網(wǎng)絡(luò)電纜的鋪設(shè)及維護一直是一大難題。雖然無線網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)今社會得到迅速普及和發(fā)展，但是有線電纜則具有更強的穩(wěn)定性，因此也受到更大程度的重視。在有線電纜的鋪設(shè)及維護過程中很容易受到地形等地理環(huán)境的干擾，從而影響到正常的排線工作，不利于網(wǎng)絡(luò)可靠性的維護。以此，在以后的網(wǎng)線鋪設(shè)過程中要留有一定的糾錯余地，盡可能的選擇雙線布局，以便及時更改路線。

1.2網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，也即用戶客戶端。用戶使用網(wǎng)絡(luò)的最主要的目的就是及時高效的獲取原始、準(zhǔn)確的信息，因此該設(shè)備的可靠性受到用戶很大的關(guān)注，也成為維護計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要部分?；诖?，用戶在選擇終端設(shè)備時，應(yīng)選擇那些大型企業(yè)生產(chǎn)的正版計算機，在維護過程中，應(yīng)裝載較為先進的管理軟件，以維護該系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2網(wǎng)絡(luò)管理對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

計算機網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的、虛擬化的、不分地域的環(huán)境空間，因此其維護和管理的成本較大，且管理起來極為不宜；同時計算機網(wǎng)絡(luò)是一各規(guī)模龐大的完整系統(tǒng)，某一環(huán)節(jié)的出錯就有可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的潰敗，因此在網(wǎng)絡(luò)管理的過程中，不僅要靠人工操作，還要引進先進的管理軟件進行協(xié)同工作。

3計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性優(yōu)化設(shè)計方法

3.1計算機網(wǎng)絡(luò)的糾錯性設(shè)計

該設(shè)計是指在計算機的某一傳輸或者運行環(huán)節(jié)出錯時，可以選擇其他的條件或路徑，以保證計算機網(wǎng)絡(luò)的正常使用及運行。如雙網(wǎng)絡(luò)中心的應(yīng)用、多連接途徑的應(yīng)用。雙網(wǎng)絡(luò)中心是指，在用戶進行網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)置時，可以設(shè)置兩個網(wǎng)絡(luò)中心，一旦其中一個網(wǎng)絡(luò)中心出現(xiàn)故障時，還有備用網(wǎng)絡(luò)中心保持計算機的正常使用；多連接途徑是指計算機用戶在接收網(wǎng)絡(luò)信號時，可以通過多路由發(fā)射接收，亦可通過無線和有線網(wǎng)絡(luò)的雙重使用為網(wǎng)絡(luò)安全提供雙重保障。此外在計算機內(nèi)部集成電路的設(shè)計上可以采用模塊化設(shè)計的方式，以保證計算機硬件設(shè)備在不影響其他使用功能的前提下進行局部維修，大幅度提高計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

3.2計算機網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計

在保障計算機硬件可備用的前提下，需要引進先進的計算機網(wǎng)絡(luò)體系，通過多層化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，使網(wǎng)絡(luò)適用于更廣泛的地域、適應(yīng)更復(fù)雜的環(huán)境，從整體上提高網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性以及安全性，充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)高端設(shè)備的性能。

4結(jié)語