面板堆石壩施工過程可視化仿真研究.pdf

1、面板堆石壩施工具有工程量大、工期緊、多處取料、中間存料、道路限制等特點，其填筑料開采、交通運輸、大壩填筑均是建設(shè)中關(guān)系全局的核心問題，且相互關(guān)系復(fù)雜，直接影響施工進度、質(zhì)量和成本，因此，如何研究這項龐大的系統(tǒng)工程并制定出周密合理的施工計劃成為了工程技術(shù)管理人員非常關(guān)心的問題。計算機仿真技術(shù)模擬客觀世界的行為過程，協(xié)助人們認識復(fù)雜系統(tǒng)的內(nèi)部規(guī)律和運行特征，從而便于系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化。近年來，施工仿真已經(jīng)成為大型水電工程一種必備的技術(shù)手段，本文

2、從土石方調(diào)配、交通運輸、壩面填筑三個方面研究面板堆石壩施工過程仿真系統(tǒng)。
　　 在料場規(guī)劃一定的條件下，考慮填筑進度、開挖進度、料物匹配、中轉(zhuǎn)場進出約束等因素，遵循料物調(diào)配的基本原則，以全過程調(diào)配費用最低為目標函數(shù)構(gòu)建土石方動態(tài)線性規(guī)劃調(diào)配模型。用單純形法對模型求解，最終得出各時段各供料源到受料源的調(diào)配方量，即費用最省的調(diào)配方案，并統(tǒng)計分析各時段各供料源的上壩方式。
　　 系統(tǒng)考慮挖運設(shè)備運行時間的隨機性，樞紐道路的布置

3、特點，裝料點處的排隊過程，應(yīng)用隨機服務(wù)循環(huán)排隊理論構(gòu)建循環(huán)運輸模型，模擬運輸過程的各個環(huán)節(jié)。根據(jù)土石方調(diào)配的計算結(jié)果確定大壩施工的供料線，利用運輸模型配置各供料線上的挖運機械，并模擬挖運機械的上壩運輸過程，分析道路通行情況。
　　 考慮面板堆石壩的相鄰區(qū)施工順序、降雨、日最大上升高度等約束條件，根據(jù)運輸系統(tǒng)提供的供料線和機械設(shè)備配套方案計算上壩強度，考慮壩面流水作業(yè)和順序作業(yè)兩種施工工藝，采用離散事件系統(tǒng)仿真的方法構(gòu)建壩面仿真模

4、型，模擬大壩的填筑過程，得出全過程施工進度、強度、機械等資源利用情況。
　　 研究基于仿真數(shù)據(jù)的三維動態(tài)可視化系統(tǒng)模擬機制，直觀同步反映仿真結(jié)果。針對不同結(jié)構(gòu)特點的模型采取不同的建模方法：地形建模、靜態(tài)地物建模、動態(tài)壩體建模。在引擎框架的漫游功能基礎(chǔ)之上，引入碰撞檢測技術(shù)、圖形界面庫、施工信息數(shù)據(jù)庫使系統(tǒng)交互功能更加友好、自然。
　　 以河口村面板堆石壩為工程實例，開發(fā)一套大壩施工過程可視化仿真軟件。軟件具有邊界條件輸入