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利用削球壳体无弯矩薄膜内力计算结果,分析确定拱盖弧底水窖结构安全合理的矢跨比,利用深径比概念,建立拱盖弧底水窖结构优化数学模型,提出最优断面深径比计算公式。同时,通过土方工程容积置换系数和衬砌工程容积置换系数对水窖结构优化结果进行评定。结果表明：拱盖弧底水窖矢跨比为1/4.5、窖底矢跨比为1/8时,拱盖弧底水窖结构是安全合理的,工程造价也最低,优化效果十分显著。