高拱壩施工進度自適應仿真與實時控制理論及應用.pdf

1、高拱壩施工進度自適應仿真與實時控制理論及應用高拱壩施工進度自適應仿真與實時控制理論及應用TheyApplicationofSelfadaptiveSimulationRealtimeControlfHighArchDamConstructionSchedule一級學科一級學科水利工程水利工程學科專業(yè)學科專業(yè)水工結構工程水工結構工程作者姓名作者姓名關濤指導教師指導教師鐘登華教授教授天津大學建筑工程學院天津大學建筑工程學院2016年5月摘要

2、拱壩作為一種重要的壩型，由于其抗超載性能較好，同時又可以節(jié)省大量的施工材料，因此得到了廣泛應用。目前已有拱壩最大壩高超過300m，同時一批300m級高拱壩也正在規(guī)劃和建設中。然而在當前高拱壩施工進度現(xiàn)場管理中，面臨著施工進度仿真與現(xiàn)場實際施工狀態(tài)脫節(jié)、施工進度實時控制理論難以對現(xiàn)場施工進行全面分析控制、施工進度實時預警模型尚未對各壩段施工進度進行實時預警分析、施工方案實時優(yōu)化未能全面考慮施工過程的隨機性、施工過程及其仿真分析過程的實時直

3、觀表達匱乏管理平臺等關鍵問題。如何解決這些問題，是當前高拱壩施工管理面臨的巨大挑戰(zhàn)。本文就上述問題展開深入研究和分析，并取得了如下創(chuàng)新性研究成果：(1)針對當前高拱壩施工進度仿真分析難以有效跟蹤針對當前高拱壩施工進度仿真分析難以有效跟蹤現(xiàn)場實時施工狀態(tài)的現(xiàn)現(xiàn)場實時施工狀態(tài)的現(xiàn)狀，提出了高拱壩施工進度自適應仿真理論提出了高拱壩施工進度自適應仿真理論，實現(xiàn)了實現(xiàn)了施工進度仿真施工進度仿真分析分析對現(xiàn)場施工進度的實時對現(xiàn)場施工進度的實時跟蹤跟

4、蹤與分析與分析。當前高拱壩施工進度實時仿真主要是基于現(xiàn)場實時施工進度進行仿真初始條件實時更新，部分研究針對仿真施工參數的實時更新機制進行了研究。然而在施工進度實時仿真研究中，由于仿真模型本身結構中的仿真邏輯尚未隨著現(xiàn)場實際施工狀態(tài)實時更新，仿真施工參數更新方法也難以表達施工參數隨著施工進度的推進而不斷變化的過程，導致仿真分析系統(tǒng)難以實現(xiàn)對現(xiàn)場實時施工狀態(tài)的有效跟蹤。針對以上問題，本研究將自適應仿真理論引入高拱壩施工進度實時仿真分析中，提

5、出了高拱壩施工進度自適應仿真理論。通過綜合分析高拱壩施工過程、實時施工狀態(tài)、壩體混凝土溫度場、施工導流要求、壩體結構形式、金屬結構安裝、施工進度仿真邏輯等因素對施工進度影響，將施工進度自適應仿真原理引入高拱壩施工進度仿真分析中，建立了高拱壩施工進度自適應仿真原理與數學模型；基于證據理論，綜合分析現(xiàn)場施工方案、實時仿真進度及施工過程隨機性的影響，提出了基于證據折扣的壩塊排序邏輯實時更新方法；將模糊集理論與貝葉斯更新理論組合，綜合考慮現(xiàn)場不

6、確定性因素，實現(xiàn)模糊化仿真施工參數的實時更新，在仿真計算過程中，根據相應隸屬度，實現(xiàn)模糊化仿真施工參數的取值，建立了基于模糊貝葉斯更新的仿真施工參數實時更新方法。以上理論模型和方法實現(xiàn)了根據現(xiàn)場實時施工狀態(tài)的高拱壩施工進度仿真模型自適應更新，為施工進度自適應仿真與實時控制提供基礎。(2)針對針對當前高拱壩當前高拱壩施工進度實時控制尚未施工進度實時控制尚未引入引入施工進度自適應仿真理論施工進度自適應仿真理論的現(xiàn)狀現(xiàn)狀，提出了提出了基于基于