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、大壩填筑均是建設中關系全局的核心問題，且相互關系復雜，直接影響施工進度、質量和成本，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管理人員非常關心的問題。計算機仿真技術模擬客觀世界的行為過程，協(xié)助人們認識復雜系統(tǒng)的內部規(guī)律和運行特征，從而便于系統(tǒng)設計和優(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手段，本文

2、從土石方調配、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、中轉場進出約束等因素，遵循料物調配的基本原則，以全過程調配費用最低為目標函數(shù)構建土石方動態(tài)線性規(guī)劃調配模型。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配方量，即費用最省的調配方案，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，應用隨機服務循環(huán)排隊理論構建循環(huán)運輸模型，模擬運輸過程的各個環(huán)節(jié)。根據(jù)土石方調配的計算結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果。針對不同結構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之上，引入碰撞檢測技術、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