水利水电工程施工系统分析与动态模拟

水利水电工程施工系统分析与动态模拟

王子成[1]2014年在《基于HydroBIM的土石坝施工进度控制和动态模拟研究》文中进行了进一步梳理土石坝具有良好的适应性、安全性以及经济性,这些特点使其成为水利水电工程建设中的首选。但是土石坝施工工序繁多、工程量巨大、各程序之间相互干扰、施工过程相当复杂,特别是在高土石坝施工建设中。本文通过将水利水电工程信息模型引入到土石坝施工系统仿真中,选择适用于土石坝施工进度控制和动态模拟的三维数据结构和相关施工信息,建立土石坝的信息模型。同时,对土石坝施工过程进行分析,利用循环网络技术,建立土石坝施工系统仿真模型,对土石坝施工过程进行仿真模拟。最后运用上述理论方法和技术路线开发了基于Hydro BIM的土石坝施工仿真可视化系统,并将其应用于实际工程。具体研究工作概括如下:(1)针对水利水电工程全生命周期内的信息流失严重、工程设计效率低、信息共享水平不足等问题,借鉴建筑领域的建筑信息模型(BIM)技术,建立适用于水利水电工程全生命周期的信息模型(Hydro BIM),重点阐述了Hydro BIM模型信息的分类及其存储方式,最后利用参数建模的方法,建立了土石坝工程大坝部分的Hydro BIM模型,为土石坝施工进度控制和动态模拟奠定基础。(2)通过对先进的地理信息系统Skyline进行分析,将其作为土石坝施工系统可视化的平台,利用卫星影像数据和数字高程模型,创建了一个网络环境下的交互式三维空间可视化平台,并将土石坝中的Hydro BIM模型集成到可视化平台中去。(3)通过对土石坝施工系统的研究分析,可将其划分为三个子系统,即坝料生产子系统、坝料运输子系统和坝料填筑子系统,利用循环网络技术,建立土石坝施工系统仿真模型,并全面阐述了土石坝施工系统仿真建模的全过程。(4)应用地理信息系统Skyline和PHP编程语言,结合土石坝施工仿真原理,开发了网络环境下的基于Hydro BIM的土石坝施工仿真可视化系统,并将其运用于某土石坝施工全过程中,为工程施工进度控制和动态模拟提供了一个较好的工程平台,也验证了本研究的可行性以及系统的有效性。

刘伟锋[2]2000年在《水利水电工程施工系统分析与动态模拟》文中研究说明本文主要研究水电工程施工在各种不同的因素作用下,工序主元状态的变化情况,主要研究工作有 (1)首先建立工序主元的概念,并以此为基础深入分析了主元状态量的变 化及其规律,提出了工序资源的概念。从工序之间的关系入手,利用 系统摄动原理并引入摄动概率集建立工序之间的连接系数,对一类常 见的系统──单链离散系统进行了量化研究。 (2)通过对典型的土石方开挖体、混凝土、土石方回填体三个基础主元的 分析,建立基础主元的状态量及其标准工序。 (3)为解决工序资源协作状态下工序主元状态变化率,本文引入系统动力 学理论,并利用控制系统的模拟工具SIMULINK进行模拟,结果表 明:对系统的因素处理即要尽量符合实际,又要尽可能简单以有利于 处理,因此随机过程理论发挥着很重要的作用;不同因素对工序主元 状态量的敏感性不同,对施工系统的分析关键是分析大量因素之间的 反馈、耦合关系。 (4)最后通过对黑河土石坝碾压实例的分析,并得出了一些有益的成果。

刘珊珊[3]2005年在《堆石坝施工实时动态仿真系统研究与开发》文中进行了进一步梳理堆石坝是土石坝中最有代表性的一种,由于良好的安全性、适应性和经济性,使其逐渐成为坝工建设之首。随着堆石坝技术的迅速发展,对施工管理水平、施工机械的高效发挥提出了更高的要求。应运而生的计算机仿真技术为施工过程管理决策提供了有效的分析手段,使施工管理水平走向了一个新的台阶。 堆石坝的计算机仿真就是运用系统工程的方法,建立堆石坝施工过程计算机模拟的数学模型,对施工过程进行仿真计算,通过计算机快速地求出施工过程各时期的填筑进度情况和各种需要的定量技术指标。计算机仿真技术在堆石坝领域的应用和发展日益广泛,从最初把仿真成果仅仅作为一种决策参考,逐渐发展成堆石坝工程规划、设计和施工管理中不可缺少的技术手段。 针对以往的全过程静态仿真技术不能满足施工期间的仿真要求,本文提出了实时动态仿真系统。该系统以项目管理和系统仿真理论为基础,采用面向离散事件的动态建模的思想,在当前的施工进度下根据新的边界条件建立一个相对全面的动态数学模型,进行实时模拟。它所建立的仿真环境能够支持对整个施工过程不同层次的建模和仿真运行,可以比较真实的反映施工过程,具有较高的可信度。 对于本文讨论的堆石坝施工系统来说,主要包含料场规划、道路运输规划、坝面填筑施工等方面,根据每个方面不同的特点和原则,论文对堆石坝施工进行了严密的系统分析,并在其基础上建立了堆石坝施工动态仿真模型;论文重点讨论了实时动态仿真中的一些关键性技术,包括坝体数值地面模型、实时动态仿真流程、数据库管理技术以及循环网络技术的应用;论文以软件工程学理论为指导,对动态软件的结构及模块进行了系统的设计,并使软件在最大程度上实现了交互式仿真。 最后,本文展示了江苏溧阳抽水蓄能电站面板堆石坝施工实时动态仿真软件的开发过程,并对该工程的仿真结果进行了详细的分析和比较。该实例证明,上述实时动态仿真技术和软件开发模式是可行的。

张春燕[4]2005年在《混凝土面板堆石坝坝体填筑施工过程动态模拟研究》文中研究说明随着我国水利水电建设的发展,混凝土面板堆石坝成为近十多年来得到很大发展的一种新坝型。混凝土面板堆石坝具有充分利用当地材料、适用性广、施工简便、工期较短、造价较低等优点,比较适合我国水利水电工程应用条件,其发展具有较强的生命力。 本文以开发具有一定通用性的面板堆石坝施工过程仿真软件为主要研究目的,系统地分析了堆石坝填筑过程中不同分期和分区施工之间的相互联系和制约关系,揭示了坝体各分区在施工分期的划分和填筑规则的限制下,逐层顺序填筑的施工特点。初步解决了堆石坝施工过程仿真、进度分析及图形动态可视化等问题。 论文共分六章。第一章阐述了课题研究现状和提出的意义,并明确了课题的研究方法和目的;第二章在借鉴修改以往同类研究成果的基础上,重点分析了堆石坝施工过程的总体特性、坝面填筑作业以及工程量计算等关键问题,在满足施工分期规划、物料分区控制要求的前提下,建立了利用填筑工程量曲线与上坝运输生产率为控制判断条件的仿真模拟计算分析模型;第三章结合计算机图形学和计算机仿真技术,解决了堆石坝填筑施工过程二维、三维形象面貌生成的建模和实现问题;第四章主要介绍所相应开发的堆石坝填筑过程仿真模拟软件的结构组成和功能应用;第五章以公伯峡面板堆石坝工程为实例,对课题研究成果进行成功应用;第六章为总结和展望。 本文所开发的堆石坝填筑过程仿真模拟软件,其特点是用输入不同的数据来表示不同的堆石坝工程的实际环境和石料的不同种类,简化了坝体填筑施工模拟研究中建模、修改等重复性强且复杂的工作。利用此软件通过对黄河公伯峡水电站面板堆石坝填筑过程进行计算分析,取得了与实际施工过程较为接近的仿真模拟成果,使得此软件能够为优化施工程序和机械设备的合理配套、论证大坝施工工期等关键问题服务,可在类似工程中推广使用。

李有德[5]2008年在《堤防工程可视化建设管理系统研究与设计》文中进行了进一步梳理堤防工程建设管理是一个复杂的系统工程,它包含了进度、质量、人员、合同、材料、机械、财务、文档等诸多方面内容,并且堤防工程施工线路比较长,项目法人有限的管理能力与财力、物力及人员,使传统的项目管理无法发挥潜在作用。怎样直观、科学、高效、清晰和完整地描述工程建设的施工动态过程,是提高现代化管理水平的关键。因此,寻求新的技术和计算机辅助设计的方法成为必然趋势。GIS是近年来迅速发展起来的一门地学空间数据与计算机相结合的新型空间信息技术,它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对空间信息的管理,并借助其特有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。通过计算机和GIS,可以使大量纷杂的信息进行有序的组织,使管理更直观、更严谨、更系统。基于以上的原因,本文主要研究GIS在堤防工程建设管理中的应用。通过地理信息系统与堤防工程的建设管理过程相结合,以地理信息系统作为开发平台,用Visual Basic作为开发语言,研究设计了堤防工程可视化建设管理系统。依靠GIS强大的三维、地图显示、查询、分析和交互功能,可以实现施工场地的三维布置,施工进度三维动态显示。依靠三维模型的直观表达,即便是非专业人员也可以轻松地了解工程的施工进度情况。辅助以VB语言开发的管理系统,可以实现工程资料、合同、档案、工程量和工程结算的实时记录、实时保存和自动计算与管理的功能。这里的自动计算功能包括:原状地面和设计工程的叠加,自动计算出开挖和回填工程量;各种信息(包括质量、投资、进度)由单元工程开始自动向上一级分部工程和单位工程的汇总。可以使工程管理人员更加高效、全面、事先管理,使堤防工程的建设管理更加主动。

黄河[6]2007年在《锦屏一级水电工程分标规划阶段施工仿真与优化分析研究》文中研究指明大型水电工程规模庞大,技术和自然条件复杂,其分标阶段的施工设计是对工程建设进行实施性的总体规划,是一项复杂、繁琐且艰巨的任务,占有十分重要的地位。目前的水电工程分标施工规划没有固定的模式,一般是在可研成果的基础上对选定方案进行深化,缺乏周密严格的科学论证,难以获得更为优化的分标施工规划方案。本文全面系统地统筹分析研究大型水电工程不同标段主体建筑物施工中各方面因素和约束关系,运用水利水电工程科学、计算机科学、仿真技术和系统工程理论等先进理论技术,提出了实现大型水电工程分标规划阶段施工仿真与优化分析的理论方法,主要获得了以下四项研究成果:(1)提出了面向水电工程分标阶段的施工仿真理论方法。针对水电工程分标规划阶段的施工组织设计所遇到的科学问题和实际需要,研究提出了水电工程分标规划施工仿真的总体结构体系,包括基于分标规划方法和面向对象技术的水电工程分标施工仿真对象分类方法、分标主体工程和总体系统的施工动态仿真与三维可视化仿真方法,进行施工过程的仿真计算、方案评价与优化分析,为水电工程分标段的施工仿真研究提供了坚实的理论基础。(2)提出了分标主体工程施工仿真与优化分析实用技术。针对水电工程导流标、大坝标和地下厂房系统标这三个关键主体工程的施工特点和进度要求,采用复杂系统分解协调与控制理论对其进行系统分解耦合,分别提出了施工导流系统的仿真模型和三维动态仿真方法、混凝土拱坝施工过程仿真模型和进度仿真分析方法、地下厂房系统施工全过程仿真模型和三维动态仿真优化分析方法,并开发了相应的软件程序,为主体工程分标方案在度汛、施工强度、施工进度等方面的合理性提供了定量的评价与优化技术。(3)提出了从总体角度考虑的场内施工交通运输与施工总布置仿真优化技术。在分标主体工程施工仿真与优化的基础上,针对整个工程复杂的施工交通运输和施工总布置存在的合理规划和论证难题,提出了基于循环网络模拟技术的施工交通运输仿真方法和水电工程施工总布置三维可视化建模与三维动态仿真方法,为分析评价复杂条件下水电工程场内施工交通运输与施工布置的合理性提供了有力的技术手段。(4)以雅砻江锦屏一级水电工程为依托背景,对上述理论技术和方法进行了完整、系统地应用研究,基于初步的分标施工方案,深入研究了施工导流、混凝土坝施工、地下洞室群施工、场内交通运输、施工总布置的施工仿真与优化分析,对初始分标方案的可行性进行了分析评价,同时提出了优化的分标方案,该方案为目前实施方案,为该工程的合理分标与施工管理提供了科学依据和技术支持。

胡连兴[7]2009年在《亚碧罗地下洞室群施工仿真与网络进度分析研究》文中研究表明亚碧罗水电站地下洞室群施工是一个极其复杂的过程,由于洞室规模庞大、布置密集,施工工序繁多,采用传统的方法分析计算,难以制定合理的施工进度计划和施工组织设计方案。本文采用系统仿真思想,进行亚碧罗地下洞室群施工仿真与网络进度分析研究。主要研究工作和研究成果如下:(1)对亚碧罗地下洞室群施工系统进行分解与协调,综合考虑各种因素的影响,从层次化、模块化的建模思路出发,全面描述了亚碧罗地下洞室群施工仿真建模过程,对施工参数的选取进行了多方案仿真分析,获得了合理的洞室开挖循环作业参数及优选的机械设备配套方案。(2)深入研究了亚碧罗地下洞室群施工仿真与进度优化,紧密配合工程施工组织设计,充分考虑工序间依赖关系,获得了合理的施工工期、优化的施工进度、资源强度、关键路线及各时段机械设备使用情况等重要参数,对工程完工概率和施工交通运输系统进行了分析,为施工方案的论证提供更好的依据。(3)提出了基于仿真的网络计划技术(Simulation-based Critical Path Method,SimCPM),系统介绍了基于仿真的地下洞室群施工进度的编制过程,根据仿真成果绘制工程的单代号和双代号时标网络图,并根据仿真方案的变更实时更新,对施工方案的比选提供依据。(4)通过对任意时刻施工整体三维面貌与相关施工信息进行耦合,实现了亚碧罗地下洞室群施工过程三维动态演示,再现了各施工工序在时间、空间上的逻辑关系,全面表达地下洞室群施工的复杂情况和过程,进而对亚碧罗地下洞室群施工全过程的仿真成果进行了有效的分析和检验。(5)针对亚碧罗地下洞室群施工特性,融合系统仿真和网络进度计划技术,研制开发了亚碧罗地下洞室群施工仿真与网络进度计划系统ESAS-YBL,为进行复杂的地下洞室群施工研究提供了有力的计算与分析工具。

洪坤[8]2015年在《复杂长竖井长距离引水隧洞施工进度风险分析与仿真优化研究》文中提出复杂长竖井长距离引水隧洞工程对于地下空间的合理与有效利用意义重大。然而,长竖井长距离引水隧洞施工是一个极其复杂的过程,由于其独特的工程结构及复杂的施工环境,易引起上下平洞之间的气压差,且其通风断面小、距离长容易造成通风散烟困难;同时其施工过程存在的工序持续时间和逻辑关系变化结果导致风险概率升高;以及由于采用钻爆法和TBM法开挖造成施工方式多样复杂。这为长竖井长距离引水隧洞施工过程的研究分析带来了极大的挑战。传统的全过程仿真技术虽然可实现施工方案的优选和施工过程的描述,然而初始的仿真系统无法解决通风参数的科学取值、模型逻辑关系和活动时间的风险性分析等问题;同时,传统的仿真系统输出结果无法进行施工参数对工期影响的灵敏性分析。因此,本文就上述问题展开深入的研究分析,以期为复杂长竖井长距离引水隧洞施工进度风险分析与仿真优化研究提供理论依据与技术支撑。研究取得了以下主要成果:1、结合长竖井长距离引水隧洞复杂的施工特点,在通风数值模拟与进度风险分析的基础上,在原有仿真模型中既考虑通风参数的科学取值,又进行了模型逻辑关系和活动时间的不确定性分析,以优化传统隧洞仿真模型。长竖井长距离引水隧洞施工面临着施工战线长、施工强度高以及开挖工程量大等一系列问题,是一个极其复杂的过程。目前的长距离引水隧洞施工仿真模型中,通风参数多依靠工程类比与专家经验来选取,缺乏一定的科学性;且模型建立过程中没有考虑施工风险对施工进度的影响,降低了模型的实践意义。针对上述问题,本文在仿真模型中增加综合考虑多洞交叉布置和长竖井气压差特点的施工通风数值模拟模块和施工进度风险分析模块,以分析通风对施工进度的影响并确定科学合理的通风参数以及分析工序逻辑关系不确定性与活动时间不确定性对隧洞施工进度的影响。通过上述两个模块的加入来优化长竖井长距离引水隧洞施工仿真模型,提高仿真结果的准确度和可靠性。2、针对传统钻爆法施工通风散烟时间凭经验确定的不足,结合带有长竖井的复杂长距离引水隧洞施工通风特点,提出基于Euler-Euler两相流数值模拟的施工通风时间参数确定方法。传统的隧洞钻爆开挖施工通风研究中时间参数多是凭经验确定,而且对洞室内风流路径和污染物扩散过程难以预测。复杂长竖井长距离引水隧洞的施工工作面多,通风距离长,且长竖井的布置使通风散烟更加困难。现有引水隧洞的两相流模拟研究多是针对单一隧洞独头掘进的Euler-Euler两相流研究,对多洞交叉情况下施工通风的Euler-Lagrange模拟研究初有涉及,但都未直观得出在长竖井气压差和多洞交叉分布影响下的复杂长距离引水隧洞施工通风污染物浓度空间分布和随时间运移机制。因此,本文建立了综合考虑多洞交叉布置和长竖井气压差特点的复杂长竖井长距离引水隧洞施工通风euler-euler两相流紊流模型,模拟得出污染物随时间和空间变化的扩散运移,进而得出科学的通风时间参数,以期为仿真参数的优化和工程实际提供理论依据。3、针对目前进度风险分析研究中主要考虑活动时间不确定性而忽略逻辑关系不确定性的不足,提出了综合考虑逻辑关系不确定性和活动时间不确定性的复杂长竖井长距离引水隧洞施工进度风险分析方法。复杂长竖井长距离引水隧洞建设周期长、施工强度大、隧洞及支洞布置纵横交错,是一个复杂的系统工程。长竖井由于其独特的工程结构及复杂的施工环境,施工过程面临着钻挖工艺繁杂、地质条件多变等问题。其施工过程存在的诸多不确定因素不仅会对工序持续时间造成影响,还会引发风险事件,导致工序逻辑关系发生变化,进而影响长竖井长距离引水隧洞施工进度。目前的进度风险分析主要研究活动时间不确定性,未考虑施工中风险事件发生导致工序间逻辑关系变化对施工进度的影响。针对上述问题,充分考虑复杂长竖井长距离引水隧洞特有的施工工艺及多变的施工环境等特点,从逻辑关系不确定性和活动时间不确定性两个方面开展隧洞施工进度风险分析。与目前进度风险分析相比,提出的同时考虑逻辑关系不确定性和活动时间不确定性的风险分析方法可实现对施工风险更全面的分析,为复杂长竖井长距离引水隧洞施工进度管理提供科学的指导。4、针对施工工期受工序持续时间和施工参数影响的问题,采用极差分析法,对长竖井长距离引水隧洞施工工期进行多因素灵敏性分析。长竖井长距离引水隧洞施工过程同时采用钻爆法与tbm法两种洞室开挖方式,施工方式更为复杂,施工难度更大,施工过程中的不确定性与随机性更高,然而,以往的研究主要针对单一施工方式的工程问题展开,并且缺乏针对多因素对工期影响的分析研究,对实际施工的指导作用有限。针对上述问题,基于极差分析法对长竖井长距离引水隧洞的施工工期进行多因素灵敏性分析,在隧洞施工进度风险分析的基础上,判断可能影响工期的关键路线上的仿真工序持续时间和全部仿真参数对工期的影响程度。与目前的引水隧洞施工工期灵敏性分析研究相比,基于极差分析法的多因素灵敏性分析可以判断出所有可能的施工仿真影响因素对工期的影响程度,识别出对工期影响显著的关键施工工序和施工参数,为施工组织计划的制定和现场施工的管理提供了科学全面的依据。5、依托某复杂长竖井长距离引水隧洞施工工程,进行应用研究,验证了上述理论和方法的可行性。(1)以某水电站复杂长竖井长距离引水隧洞施工通风过程为实例,运用所建立的Euler-Euler气固两相流数学模型进行模拟研究。通过现场试验验证了数学模型的可靠性,实测值和模拟值之间体现良好一致性。为得到合理的网格划分方案,对计算网格进行了网格灵敏性分析。对数值计算结果进行分析,研究了风流组织结构和污染物的扩散运移规律,得出了通风散烟时间与钻爆开挖长度之间的关系,优化了仿真参数的选取。(2)结合工程背景,分别采用概率分支法和统计钟法分析地质风险和设备风险影响下的长竖井长距离引水隧洞施工逻辑关系不确定性;采用最乐观时间、最可能时间、最悲观时间和0.75分位数确定活动时间β分布函数,并采用舍选法进行抽样,以实现活动时间的不确定性分析。(3)在隧洞施工仿真中考虑通风参数的科学取值、模型逻辑关系和活动时间不确定性分析,进行长竖井长距离引水隧洞施工全过程仿真。不仅可以获得工期、关键线路、资源强度等仿真成果,还可通过多次仿真求得完工概率、完工风险、最关键线路和工序关键度等风险指标,为复杂长竖井长隧洞施工进度管理提供科学的指导。(4)依托长竖井长距离引水隧洞施工全过程动态仿真模型,在隧洞施工进度风险分析的基础上,分别对单项工程活动持续时间对总工期波动影响、施工参数对单项工程活动持续时间波动影响这两个阶段进行长竖井长距离引水隧洞施工工期多因素灵敏性分析;采用极差分析法分别对关键路线上的工序持续时间对工期的影响、施工参数对工序持续时间的影响进行统计分析;判断仿真模型中的全部仿真参数对工期的影响程度,识别出施工中需要重点控制的施工工序与施工参数,为施工进度计划的安排以及现场施工工期的控制提供理论依据。

王瑞[9]2015年在《基于信息流的面板堆石坝施工进度与质量控制理论方法及应用》文中指出面板堆石坝由于其结构简单、造价低、施工速度快等特点得到了广泛的应用。随着工程规模和技术难度的不断提升,面板堆石坝的施工进度与质量管理将面临新的考验。如何综合地考虑影响面板堆石坝施工过程各类信息,并结合工程施工的进度指标与质量指标进行分析,进而提出针对性的改进措施,是工程建设所要考虑的重要问题。面板堆石坝施工过程中的信息流包括了工程施工方案信息、施工机械参数信息、施工环境信息、施工材料性能信息等,并通过施工信息的采集、分析、反馈与管理实现面板堆石坝的进度目标与质量目标。本文针对面板堆石坝施工过程,提出基于信息流的进度与质量控制理论与方法,并结合实际工程进行了应用研究,取得如下成果:(1)针对传统的进度控制缺乏对施工进度影响因素的实时分析,难以实现施工进度的精细分析与实时控制,建立了基于信息流的面板堆石坝施工进度控制模型,在对施工进度信息动态采集与统计分析的基础上,提出了面板堆石坝仓面碾压施工实时仿真分析方法,并构建了基于仿真的施工进度实时反馈控制策略。面板堆石坝的施工进度受到施工方案、机械参数及配置、施工环境等多因素影响,具有很强的随机性和不确定性。传统的面板堆石坝施工进度控制方法对施工过程中存在的各类影响因素常采用经验估计,缺乏对施工进度影响因素的实时分析,难以针对性地提出进度反馈控制措施。针对以上问题,提出了基于信息流的面板堆石坝施工进度控制方法。其采集的信息不仅包含了实时监控数据,而且包括了施工台账、设计信息、施工组织等信息,丰富了施工进度信息库,能更真实、全面反映工程实际;其采集方法集成了实时监控技术、信息交互录入、信息共享等多种手段,丰富了信息的来源及采集方法。同时,利用数理统计的方法对已采集的大坝施工进度信息进行了动态分析,在此基础上,提出了面板堆石坝施工进度实时仿真分析方法,不仅提高了施工进度仿真预测的准确性,而且提高了进度反馈控制的实时性和信息的全面性。(2)针对当前面板堆石坝的施工质量评估多采用随机抽样方法,忽略了坝料性能不确定性的问题,建立了基于信息流的面板堆石坝施工质量控制模型,并采用人工神经网络、改进重抽样以及全局灵敏度分析对面板堆石坝的施工质量控制方法进行了研究,提高了面板堆石坝施工质量评价的准确性,为现场施工质量动态控制提供了理论依据。碾压施工过程实时监控技术极大地提高了面板堆石坝施工质量事中控制的水平。在碾压质量事后控制中,当前仍主要采用试坑试验等随机抽样方法,无法全面地评估仓面碾压质量,并缺乏对质量影响因素与质量指标相关关系的深入研究。针对以上问题,提出了基于信息流的面板堆石坝施工质量控制方法。其采集的信息不仅包含了碾压遍数、压实厚度、碾压机械行驶速度等碾压过程参数,而且包含了不均匀系数、曲率系数、含水率等料源性能参数,丰富了施工质量信息库,更加全面考虑了影响施工质量的各类参数。提出了基于人工神经网络与改进重抽样方法的面板堆石坝碾压质量分析评价方法,能够更加客观反映碾压施工质量情况,提高了碾压施工质量评价的准确性。同时,采用全局灵敏度分析方法,考虑了坝料性能的不确定性,对影响施工质量的因素进行了分析,并将施工质量分析结果信息进行反馈,为碾压质量的控制提供了理论依据。(3)针对目前施工进度与质量耦合控制研究缺乏对施工影响因素的考虑,建立了基于信息流的面板堆石坝施工进度与质量耦合控制模型,从多维度分析了各影响因素对施工进度与质量的影响机制,提出了基于遗传算法的施工进度与质量多目标耦合控制方法,实现了施工进度与质量目标的均衡优化。目前大坝施工进度与质量控制管理的研究仅考虑进度目标与质量目标的直接关系,而缺乏研究施工影响因素在施工进度与质量耦合控制中的影响机制,难以针对各类施工影响因素准确、有依据地制定控制措施。针对以上问题,建立了基于信息流的面板堆石坝施工进度与质量耦合控制模型,从层次维度、工程信息流维度、时间维度等多维度,综合分析了面板堆石坝施工进度信息流与质量信息流,得出了各影响因素对施工进度与质量的影响机制;并提出了基于遗传算法的施工进度与质量多目标耦合控制方法。与传统的施工进度与质量耦合控制相比,明确了各施工进度与质量耦合控制参数与控制策略,实现了各影响因素在内在工作方式以及相互联系、相互作用下的施工进度与质量耦合控制。最后,将施工进度与质量耦合结果进行反馈分析,实现了施工进度与质量目标的平衡。(4)通过分析面板堆石坝施工信息管理需求以及进度与质量控制流程,建立了基于数据立方体的面板堆石坝工程施工信息模型,结合碾压施工过程实时监控技术,研制开发了基于信息流的面板堆石坝施工进度与质量管理系统。面板堆石坝的施工过程会产生海量的数据,且具有数据来源复杂、种类多样、产生速度快、且流动复杂等特点。传统的工程信息管理以文档形式组织,在数据的检索、共享方面效率低下,难以实现多源异构数据的集成与分析。针对以上问题,以工程施工监理为主体,从组织结构、信息流通方式、业务流程、施工信息维度等几个方面分析了面板堆石坝施工过程信息流,建立了基于数据立方体的面板堆石坝工程施工信息模型,模型从工作流程、时间、工程编码三个维度组织施工过程信息,并通过切片、下钻、上卷等操作为实现更加快捷的数据查询与统计。设计了基于信息流的面板堆石坝施工进度与质量管理系统的架构,在此基础上开发了基于信息流的面板堆石坝施工进度与质量管理系统,系统提供了基础办公、WBS索引、图表分析、质量管理、进度管理、合同管理等功能,为工程施工的进度与质量控制提供了技术支持。

张海平[10]2006年在《基于GIS的水电站施工进度三维可视化模拟》文中研究说明大型水电工程施工是一项庞大的系统工程,制定大型工程施工进度计划是一项复杂的工作,涉及到主体工程建筑物的各个方面,其内部各组成部分之间相互联系又相互制约,各部分施工本身亦随时间推进而不断变化,大量动态信息难以把握,工程的设计与决策是一项十分复杂的工作,往往需要多方案的比较来确定最佳选择。由于水电工程建设中所具有的以上特点,使得用文字及二维图纸的形式来描述一个施工方案,很难让人有直观的了解。 建立一个能表现施工网络计划全程动态情况的可视化系统,不但可以很好的表现出建筑物的外形,将施工系统各部分及其在进度计划中的相互关系通过形象直观的图形表现出来,而且在三维模型的基础上可以实现工程信息的三维可视化查询,不仅简化了大坝施工设计的建模过程,实现了大坝施工复杂动态过程的逼真描述,而且可以直观地对不同施工方案进行分析和比较,为制订切实可行的大坝施工组织计划以及进行施工进度实时控制与管理提供科学合理的决策依据,有助于提高工程设计的效率和质量 本文将地理信息系统(GIS)与可视化技术相结合,提出基于GIS的三维可视化理论方法,具体研究了图形辅助建模技术以及基于GIS的工程施工三维动态可视化模拟技术,实现了图形辅助建模,工程施工计划过程的三维可视化。以GIS为平台组织动态演示数据,建立了系统的体系结构,开发实现了系统的具体功能,为全面、准确、快速的掌握计划执行过程以及进行施工多方案比选分析提供了一个很好的工具,为工程设计和施工管理提供了有力的支持。

参考文献:

[1]. 基于HydroBIM的土石坝施工进度控制和动态模拟研究[D]. 王子成. 天津大学. 2014

[2]. 水利水电工程施工系统分析与动态模拟[D]. 刘伟锋. 西安理工大学. 2000

[3]. 堆石坝施工实时动态仿真系统研究与开发[D]. 刘珊珊. 武汉大学. 2005

[4]. 混凝土面板堆石坝坝体填筑施工过程动态模拟研究[D]. 张春燕. 武汉大学. 2005

[5]. 堤防工程可视化建设管理系统研究与设计[D]. 李有德. 西北农林科技大学. 2008

[6]. 锦屏一级水电工程分标规划阶段施工仿真与优化分析研究[D]. 黄河. 天津大学. 2007

[7]. 亚碧罗地下洞室群施工仿真与网络进度分析研究[D]. 胡连兴. 天津大学. 2009

[8]. 复杂长竖井长距离引水隧洞施工进度风险分析与仿真优化研究[D]. 洪坤. 天津大学. 2015

[9]. 基于信息流的面板堆石坝施工进度与质量控制理论方法及应用[D]. 王瑞. 天津大学. 2015

[10]. 基于GIS的水电站施工进度三维可视化模拟[D]. 张海平. 大连理工大学. 2006

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水利水电工程施工系统分析与动态模拟
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