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碾压混凝土坝施工工艺仿真研究

作　者: 赵春菊
导　师: 周宜红；吴益民
学　校: 武汉大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 碾压混凝土 重力坝 施工工艺 仿真
分类号: TV541.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 301次
引　用: 2次
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内容摘要


随着我国碾压混凝土筑坝技术的快速发展,相当数量的工程采用了碾压混凝土坝。 与其它类型大坝相比,碾压混凝在施工工艺方面有如下特点:1) 不同料性在时间和空间分布上的复杂性导致施工组织复杂。2) 浇筑仓面划分方式受到多种因素的影响,决定了浇筑仓面划分方式的复杂性。3) 混凝土铺筑方式选择是适时变化的。在运用计算机仿真技术对其施工过程进行研究时,传统的计算机仿真模型无法反映众多影响因素错综复杂的变化和施工工艺选择的动态变化。因此,要更加细致地在仿真中反映碾压混凝土坝坝面作业工艺,尤其是碾压混凝土重力坝施工中混凝土铺筑方式的选择、仓面的划分以及多种混凝土料浇筑系统与生产系统的耦合问题,则必须提高仿真程序的智能化程度。 本文在对碾压混凝土坝的施工特性进行深入分析的基础上,提出了坝面并仓浇筑的约束条件、建立并仓方案可行集的方法和碾压混凝土仓面分割方案的优选原则,将人工智能的基础理论与计算机仿真技术相结合,在仿真程序中引入人工智能中基于知识系统的事实描述方法、规则表示方法以及智能系统的推理方式和结构化的问题求解方式,建立了旨在解决碾压混凝土仓面划分问题的动态并仓模型。应用该模型,可以根据浇筑时刻的坝体面貌、机械生产能力、气候条件和进度控制要求等边界条件建立可行的并仓方案集,根据施工控制因素的变化确定方案优选原则,选择最优的并仓方案和适当的混凝土铺筑方式。在浇筑系统仿真模型中时,引入时间触发检测技术,建立了混凝土拌和生产系统与浇筑系统耦合模型以及资源冲突时的协调模型。在此基础上,论文采用模块化的结构组织方式,开发了碾压混凝土坝施工工艺仿真软件,工程实例的仿真计算表明,应用该软件可得到随时间变化的坝面作业方案集和相应的施工参数统计图表,可为工程的施工组织设计和施工组织管理提供了详细的辅助决策信息。

全文目录


郑重声明  3-4
摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章 绪论  8-12
  1．1 碾压混凝土筑坝技术的发展  8
  1．2 碾压混凝土坝施工过程仿真的研究现状  8-9
  1．3 选题的意义  9-11
  1．4 本文研究的主要内容  11-12
    1．4．1 碾压混凝土动态并仓模型  11
    1．4．2 混凝土生产系统与浇筑系统的耦合  11-12
第2章 智能化仿真技术  12-34
  2．1 概述  12
  2．2 人工智能的知识表示技术  12-18
    2．2．1 知识的基本概念  13-15
    2．2．2 知识表示概述  15-16
    2．2．3 产生式表示法  16
    2．2．4 框架表示法  16-17
    2．2．5 面向对象的知识表示方法  17-18
  2．3 智能系统的知识推理  18-19
  2．4 智能系统问题求解模型的组织结构  19-21
    2．4．1 问题求解的黑板模型  19-21
    2．4．2 面向对象的方法  21
  2．5 计算机仿真技术  21-34
    2．5．1 离散事件系统仿真模型  22
    2．5．2 离散事件系统仿真的基本思想  22-26
    2．5．3 离散事件系统的仿真策略  26-31
    2．5．4 仿真时钟的推进机制  31-34
第3章 碾压混凝土坝施工过程仿真模型的建立  34-47
  3．1 概述  34
  3．2 仿真建模的基本要求  34-35
  3．3 系统建模方法  35-37
  3．4 仿真目标及系统分析  37-38
  3．5 仿真模型的组成  38-43
    3．5．1 初始化模块  38-39
    3．5．2 数据查询与参数计算模块  39
    3．5．3 坝体特殊部位处理模块  39
    3．5．4 并仓模型  39
    3．5．5 选择浇筑仓  39-40
    3．5．6 选择浇筑机械  40-41
    3．5．7 浇筑机械服务模块  41
    3．5．8 输出模块  41-42
    3．5．9 统计分析模块  42
    3．5．10 施工过程动态显示  42-43
  3．6 混凝土生产系统与浇筑系统的耦合模型  43-47
    3．6．1 不同混凝土料的生产系统与浇筑系统  43-45
    3．6．2 混凝土生产量与浇筑系统需要量之间的矛盾  45
    3．6．3 资源冲突的协调模型  45-47
第4章 动态并仓模型  47-52
  4．1 概述  47
  4．2 动态并仓模型  47-52
    4．2．1 仓位信息的采集与存储  47-48
    4．2．2 建立可行的并仓方案集  48-50
    4．2．3 并仓方案优选  50-52
第5章 工程实例应用  52-74
  5．1 工程概况  52
  5．2 大坝施工过程模拟  52-67
    5．2．1 仿真边界条件  52-59
    5．2．2 仿真计算的基本假设  59-61
    5．2．3 仿真结果分析  61-67
  5．3 大坝施工二维图  67-70
  5．4 大坝施工三维图  70-74
第6章 结论与展望  74-75
参考文献  75-77
致谢  77

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利工程施工 > 各种工程、工种 > 土石方工程 > 坝体填筑、压实
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