混凝土施工计算机仿真技术

计算机仿真为水利水电施工过程的研究开创了新的方法,使水电工程施工同现代化的计算手段结合在一起,使水电工程施工参数分析和选择从凭施工经验和模拟分析进入到施工过程仿真试验、施工参数数值分析、施工方案优化比较等科学领域,从而大大地减少了技术人员的计算强度,缩短了施工方案选择和机械配套的计算时间,提高了计算精度.     

彭水电站定型模板施工过程三维动画仿真

模板工程领域中,传统的平面图纸作为工程设计的主要表现形式,起着非常重要的作用,但它很难直观地表达复杂的模板施工过程.而三维动画仿真则可以为模板运输、安装和拆除等方案的研究提供形象逼真的可视化效果.以彭水电站引水隧洞弯管段定型模板施工动画为例,分析了三维动画仿真在模板工程中的实用价值,介绍了应用3DS MAX软件制作模板施工过程动画仿真的原理、方法和步骤,为模板运输、安装和拆除等方案的研究提供了可视化效果.     

基于DELMIA的碾压混凝土拱坝施工过程仿真

采用DELMIA软件将施工仿真应用到碾压混凝土拱坝,将施工过程可视化和数据化。采用这种仿真模拟技术对施工过程进行仿真,变更参数、修改方案比较容易,可优化施工机械配置、施工技术参数和施工方案。DELMIA的DPM模块充分利用"数字样机"的三维数据,实现在三维基础上的3D方案规划,并对项目施工过程、资源分配、节点管控等进行三维可视化模拟并验证。可视化仿真创建方法实现了仿真建模、模型处理、仿真过程和仿真结果的可视化。DELMIA的QUEST模块用离散事件动态系统网络模型来动态仿真,将系统工程中的排队理论和实际逻辑约束相结合,得到与实际情况基本一致的仿真结果。研究了基于DELMIA的高碾压混凝土拱坝施工过程仿真与优化的理论方法及其应用。通过DELMIA的DPM模块研究实现了碾压混凝土拱坝施工过程的动态可视化仿真;通过施工安全仿真,促进施工辅助设施的设计,保障了人员操作的安全;实现了施工计划的三维关联和查询。利用DELMIA的QUEST模块建立了混凝土施工交通运输系统排队网络仿真模型,利用离散分析技术解决了混凝土运输的排队问题。     

构皮滩水电站大坝混凝土施工仿真研究

施工仿真是验证施工方案和施工进度的手段之一。大坝混凝土施工是一种典型的离散事件动态系统(DEDS),系统内相互作用较复杂,很难用一个数学解析模型来表达。本文利用数值建模方法,建立了构皮滩水电站双曲拱坝混凝土施工过程模型,并进行了仿真计算,仿真结果表明该电站大坝混凝土施工过程仿真建模方法是可行的,仿真成果是可信的。     

基于动态仿真的碾压混凝土坝施工仓面规划

通过建立基于碾压混凝土坝体施工过程动态仿真的仓面规划模型,根据坝体上升过程中坝段动态属性的实时变化进行仓面规划方案的优化。仓面规划仿真模型以仓位系统为主导,配合选择相应的浇筑机械及混凝土入仓方案,根据实际获得的机械属性对仓位规划方案进行修正,得到最终的仓面规划方案及施工组织方案。通过多次仿真试验,可以获得不同坝体参数及施工参数条件下的仓面规划方案及方案实施效果,可为工程技术人员进行方案优选提供丰富详尽的信息。     

基于温度场仿真的某悬索桥重力锚温控监测设计与实践

重力锚是悬索桥主缆的地下巨型锚固结构,这一大体积结构的混凝土浇筑施工过程成为控制工程建设质量的关键。以某悬索桥的重力锚建设为例,基于其特定气候环境,通过科学设计材料配比,并根据仿真方法模拟混凝土浇筑施工过程内外温度变化规律,形成指导施工和布设浇筑施工的温控测点方案;结果显示监测数据与仿真均呈现了重力锚浇筑施工温控过程的基本特点;最后结合案例的施工过程总结了大体积混凝土浇筑过程的温控措施与建议。案例研究结果可为同类工程提供借鉴和参考。     

武都水库大坝填筑过程仿真研究

应用碾压混凝土大坝填筑过程仿真系统,对武都水库大坝施工过程进行仿真分析,得出不同设计工期、不同自然环境影响因素下的大坝填筑施工过程强度,为其施工组织设计和方案优化提供了技术支持。     

鲁地拉水电站碾压混凝土重力坝施工期温度仿真分析

用三维瞬态有限元方法模拟碾压混凝土实际分层碾压浇筑过程,仿真分析了不同施工温控方案的坝体施工期温度场。通过仿真分析计算,得到了施工期基础约束区及非约束区内部的最高温度发生部位及其出现时间,并且比较了不同的施工温控方案对混凝土早期最高温度的影响,最后根据温度仿真结果确定了合理的浇筑方案和温控措施。     

基于CATIA的引水隧洞施工动态可视化仿真

针对目前研究通常采用预制动画的形式实现隧洞施工动态可视化仿真的现状和这种方法存在三维模型修改困难、可视化仿真实现过程复杂、且无法进行交互等问题,本文提出了基于计算机图形辅助三维互动式建模软件CATIA的引水隧洞施工动态可视化仿真方法。首先采用参数化设计方法建立引水隧洞施工4D模型,该4D模型不仅能够快速修改引水隧洞模型、实现其施工动态可视化交互仿真,而且该可视化仿真成果也便于修改;其次通过CATIA二次开发实现施工信息的查询;最后结合实际工程进行了应用研究。结果表明该方法不仅提高了引水隧洞施工动态可视化仿真的效率,并且为施工管理人员在施工方案调整的情况下及时了解施工面貌、及时进行有效的决策提供先进的科学技术手段。     

硗碛水电站堆石坝坝面施工仿真模拟

结合硗碛水电站工程具体情况,利用系统工程仿真原理,对其大坝填筑施工进行了仿真模拟.在系统模拟过程中科学选择、量化施工影响因子,比选出用于实践的最佳堆石坝坝面填筑施工方案,其方法及成果对今后类似堆石坝坝面填筑施工仿真设计具有一定的参考价值.     

全过程动态仿真技术及其在水利水电工程施工中的应用

仿真技术的应用为分析复杂的大型水利水电工程施工系统提供了有效的工具。全过程动态仿真技术融合网络计划分析与数值仿真技术于一体，从系统的观点出发，对整个施工过程进行仿真计算和分析，合理安排施工进度，优化配置机械设备，为施工组织设计提供科学的依据。全过程动态仿真技术以CPM网络模型作为框架，调用封装好的CYCLONE模型，形成一个分层次的模型结构。利用CPM网络层可以进行整个工程项目的进度计划分析，利用CYCLONE层可以仿真分析工程的施工工期，资源利用率等情况。这样就克服了循环网络仿真技术的复杂性，同时利用了CPM网络的进度分析功能，达到了方便，实用的目的。通过在实际工程中的应用验证了该技术的可行性。     

基于结构安全的水工隧洞施工仿真系统研究

水工隧洞施工情况复杂,目前的施工仿真计算大多只考虑开挖而缺乏衬砌和灌浆因素,故没有体现隧洞完整的施工过程;施工动态仿真一般根据仿真结果采用预制动画的形式实现,其实现过程复杂,模型不易修改,隧洞施工过程中结构状况例如围岩稳定、锚杆等支护的安全难以直观地确定。考虑隧洞施工各个工序结合系统仿真的方法,调用开挖、衬砌及灌浆的CYCLONE模型得到更为准确的进度计划,基于BIM技术实现施工动态可视化。针对目前较少涉及隧洞结构安全与进度计划耦合仿真,提出基于映射概念与反馈技术的隧洞施工期结构安全仿真方法,基于二次开发技术与数据库技术,采用VB.NET+PYTHON语言编制了一套水工隧洞施工仿真系统,实现与工程施工进度相结合的结构安全判断,为工程师提供良好的数据支持。     

盖挖逆筑法隧道施工过程模拟研究

盖挖逆筑法是一种快速发展中的浅埋隧道施工方法,由于能有效减少对地面交通的影响,有利于保证基坑及周边建筑物的安全、大量减少基坑支撑、缩短工期、确保铺轨工期的顺利实现等特点,在城市地铁隧道施工中得到越来越广泛的应用。本文结合深圳地铁五号线上-下水径区间隧道工程的设计和施工,通过采用有限差分法程序FLAC3D,探讨了盖挖逆筑法施工全过程的模拟技术,分析了盖挖逆筑法施工过程中的地铁结构受力和变形规律,结果表明采用FLAC3D模拟施工过程是可行的。     

基于GIS的水电工程施工动态可视化仿真方法及其应用

提出了基于地理信息系统(GIS)的水电工程施工三维动态可视化仿真方法，包括仿真建模可视化、仿真计算过程可视化及仿真结果可视化，并以混凝土坝施工仿真为例，进行了实例研究，为制定合理的大坝施工组织计划提供了科学依据。     

基于Web增强现实的高拱坝仓面施工可视化仿真研究

针对现有的高拱坝施工仿真将浇筑坝块作为最小单元进行仿真研究,忽略了浇筑坝块仓面内部胚层间施工过程的仿真,同时仿真结果的可视化手段与现场割裂,无法在任意场景结合现场实际画面进行结果分析和方案安排的问题,提出基于Web增强现实的高拱坝仓面施工可视化仿真方法。该方法主要包括两个方面:(1)对高拱坝仓面施工过程进行分析,构建高拱坝仓面施工精细仿真模型,并通过仿真计算获得仓面施工各个工序的施工历时;(2)采用Web增强现实技术将设计信息及仿真成果注册至施工现场图像,实现了信息在真实仓面上的直观展示,并实现Web浏览器跨平台的交互分析。结合实际工程开展了研究,结果表明,该方法实现了高拱坝施工进度的精细仿真并提高了可视化水平,施工管理人员可以便捷地结合现场实际情况对施工进度进行分析管理,从而保证大坝按时竣工。     

南水北调釜山隧洞衬砌混凝土渗水裂缝处理

结合在南水北调釜山隧洞工程中和其它类似水工隧洞的施工经验,分别从材料的选择、施工方法的选择和工艺控制方法介绍了水工地下隧洞混凝土渗水裂缝处理工艺及施工过程,并探讨了施工中存在的问题和注意事项,以供同类工程借鉴和应用。     

混凝土坝施工过程管理与控制研究

在施工项目控制理论基础上，提出了以反馈控制与前馈控制相结合的混凝土坝施工过程管理与控制模型，根据混凝土坝施工特性和施工过程管理与控制的客观需要，提出了施工进度影响因素辨识，施工条件敏感性分析，施工效果评估与趋势预测，施工进度纠偏调节等混凝土坝施工管理与控制方法，这些方法对混凝土坝施工管理与控制有很大的辅助作用。     

强夯作用下土体动力特性的数值模拟

为了更加深入研究在强夯过程中夯锤与地基土的相互作用,运用有限元法模拟了整个强夯过程。在模拟过程中采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,同时将材料的非线性、大变形等因素考虑到模拟过程中,得到强夯过程中土体动应力和位移的变化曲线,并总结其变化规律和分布特征。数值模拟的结果与施工现场的实验数据基本一致,可以为强夯的设计与施工提供参考依据。