【摘 要】
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随着信息化时代的来临,计算机辅助设计在水利行业中得到了广泛的应用,特别是在水利工程领域,如结构计算、设计方案优化、工程施工进度模拟、工程制图、数据传递及资源共享等
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随着信息化时代的来临,计算机辅助设计在水利行业中得到了广泛的应用,特别是在水利工程领域,如结构计算、设计方案优化、工程施工进度模拟、工程制图、数据传递及资源共享等。在重力坝设计过程中存在着大量重复性劳动,因此重力坝数字化系统应运而生。该系统能够实现重力坝的数字化设计,大大提高设计人员的工作效率。而编制重力坝数字化系统软件,涉及到复杂的优化算法,若采用高级语言编写这些算法,系统开发周期会大大延长,且对开发人员的技术水平提出了更高的要求。MATLAB的遗传算法工具箱,在结构优化中得到了广泛应用。如果在系统开发中能够应用这些成果,则会达到事半功倍的效果。本文利用MATLAB提供的与VB.NET接口,采用混合编程进行重力坝数字化系统开发。文中对结构优化设计、CAD二次开发技术、重力坝数字化建模、混合编程技术等进行了深入研究,开发了重力坝数字化系统。并结合孤山湖水库混凝土重力坝的工程实例,进行了优化设计。具体内容如下：(1)明确重力坝数字化系统的开发目标、设计原则及开发环境,对该系统的总体框架做了详细规划,并确定了系统所要实现的功能。(2)详细介绍了结构优化设计的基本理论及CAD二次开发技术,并对重力坝进行了参数化建模,实现水工结构的模块化,对重力坝设计进行了系统开发。(3)阐述了该系统的主要功能,其中主要包括系统登录、断面优化设计、大坝廊道设计、水工隧洞设计及其他辅助功能等。(4)结合焦作市孤山湖水库工程实例,对系统软件进行了验证,并与原设计方案进行了对比分析。工程算例表明：基于混合编程的系统开发效率高,运行良好；采用遗传算法对水工结构进行优化设计,产生了明显的经济效益,具有较好的推广和工程应用价值。
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