重大水利水电工程施工实时控制关键技术及其工程应用

高心墙堆石坝和高混凝土坝的施工质量与施工进度控制是工程建设的重要技术问题。针对常规人工控制手段难以确保高心墙堆石坝施工质量,以及高强度连续施工下高混凝土坝施工进度难以实时控制等问题,提出了高心墙堆石坝填筑碾压质量实时监控技术、坝料上坝运输过程实时监控技术和施工质量动态信息PDA实时采集技术,实现了大坝填筑碾压全过程的全天候、精细化、在线实时监控;在建立高混凝土坝施工进度实时控制数学模型基础上,提出了施工进度实时预警与动态调整方法,为高混凝土坝施工进度的实时预测、适时预警、动态调整与优化提供了分析手段;提出了网络环境下数字大坝系统集成技术,研制开发了数字大坝系统,为大坝竣工验收、安全鉴定及运行管理提供了支撑平台。成果已应用于10余项重大工程,取得了显著的经济效益和社会效益。     

工厂化钢结构房屋系统集成问题的研究

本文以工厂化钢结构房屋为研究对象,用一体化集成理论定义了它为住宅建设听一体化产品,研究了该一体化系统的功能构成原理,系统集成在优化房屋工厂化制造过程中的作用,系统集成的内容、系统集成的广义接口以及柔性生产自动线在房屋工厂化制造中的应用,提出了传统的房屋建造转变为房屋制造中应注意的问题。     

ERP与MES集成模式方法研究

在制造业中,随着企业资源计划(ERP)的发展,越来越多的企业开始考虑ERP与制造执行系统行(MES)之间的集成.计算机技术的发展为这两个系统的集成提供了多种方法.为了研究各种集成方法在两系统集成中的应用特点,通过比较这两个系统之间的不同集成方法,在分析ERP与MFS集成信息的基础上提出了三种系统集成模式.通过一个应用实例实现了基于一种集成方法的系统集成.     

新型数控雕刻机运动控制系统设计

为解决传统雕刻机数控内核封闭而导致加工对象受局限的问题,将新型数控雕刻机运动控制系统采用NC嵌入PC型开放式构架,把PC机的海量运算能力与运动控制器实时控制能力有效结合起来．上位机PC利用VC调用运动控制器的动态链接库函数实现了加工过程智能化控制、CAD/CAM集成等人机交互功能,下位机利用GE-400-SV运动控制器的强大的实时控制能力实现了雕刻机的三轴联动伺服、高速电主轴控制以及硬件层智能安全保护．该控制系统为提升数控雕刻机的系统集成化程度和柔性加工能力提供了一条有效解决途径．     

大型交通枢纽项目中智能化系统集成浅论

本文结合交通枢纽工程建设和智能化系统集成的理论，分析探讨了在大型交通枢纽项目中进行智能化系统集成的解决方案，并结合具体案例对中央集成管理系统、大屏幕显示和应急指挥系统进行了探讨。     

防护工程设备自动化系统一体化集成方法研究

本文指出我国设备自动化系统存在的主要问题是将系统的集成作为弱电集成,导致自动化系统和设备系统相脱节。分析了设备自动化系统集成的目标、阶段划分及其评价标准。提出防护工程自动化系统与设备系统一体化集成的方法:瞄准设备自动化系统预期目标,在设计、施工、编程调试各个环节,甚至产品开发阶段,必须密切加强自动化系统与设备系统配合。     

西堠门跨海大桥智能养护管理系统集成技术研究

介绍了西堠门跨海大桥智能养护管理系统包括的各子系统及其功能,给出了智能养护管理系统集成方案,提出了该桥梁智能养护管理系统集成的软件实现和软件及网络集成技术。     

舰船动力装置设计综合集成研讨厅系统及关键技术

舰船动力装置设计是一项复杂的系统工程,开发综合集成研讨厅系统是舰船动力装置设计的有效途径之一。作者在分析了"舰船动力装置设计综合集成研讨厅"系统的功能需求基础上,搭建了系统的基本框架,对分布式产品数据管理(PDM)和虚拟样机技术在系统内的应用进行了研究。开发了系统的分布式PDM环境,介绍了虚拟样机技术与系统集成的实现原理和虚拟样机技术在系统中的应用。     

网络化制造系统联邦集成的关键技术

联邦集成架构(FIA)是异构网络化制造系统集成的新方法.本文按照FIA接口规范,实现了FIA中的联邦执行支撑环境(FEI).对系统的关键技术--分布自治结构的联邦管理技术、支持跨系统任务协作的访问控制与授信技术、跨系统的分布式共享资源调度技术、服务搜索与匹配技术等进行了研究,并给出了相应的解决方案.该联邦集成系统已在北京网络化制造系统集成中得到了实际应用.应用结果表明,联邦模式的集成方案是一种适用于构建大规模服务共享的集成模式,能够适应网络化制造服务异构及运营目标多样化的应用环境.     

基于双探测技术的室内灯光实时控制系统设计

提出了一种采用双探测技术的室内灯光实时控制系统设计方案，利用超声波传感器和红外传感器，实现了对室内灯光的实时控制及室内人数自动统计。实验及应用结果表明，基于双探测技术的室内灯光实时控制系统有效地解决了单探测技术误报率高的缺点，具有较高的可靠性，并且使用方便、节省能源。     

高心墙堆石坝填筑施工过程实时监控系统研发与应用

文章针对高心墙堆石坝填筑施工特点,建立了过程控制指标体系,确定了过程监控方法,提出了解决方案,研制开发了具有实时性、高精度、自动化、全天候等特点的大坝填筑施工过程监控系统,实现土石料上坝运输过程、坝面填筑碾压过程的实时监控。该系统应用于亚洲第一高土石坝———糯扎渡心墙堆石坝的施工现场,建立了以监控系统为核心的施工过程控制体系,对大坝填筑施工的主要环节实现精细化的全天候实时监控,有效地控制了大坝填筑施工参数,提高了施工过程的质量控制水平与效率。     

基于HHT-RDT算法的高拱坝泄流结构工作模态识别方法

根据高拱坝泄流结构自身的工作特点,为准确辨识环境激励下的结构模态参数特征,提出了一种基于改进的HHT-RDT算法的高拱坝泄流结构工作模态识别方法。以某高拱坝原型振动响应测试资料为基础,利用改进的小波阈值-EMD算法对原始信号进行降噪预处理,滤除干扰噪声的同时保留有效特征信息;采用HHT-RDT算法识别高拱坝泄流结构的工作模态参数,运用带通滤波对振动响应信号的EMD过程进行控制得到结构的各阶模态分量,利用RDT法提取各阶模态分量的自由衰减信息,识别出高拱坝泄流结构系统的固有频率及阻尼比。工程实例表明,该方法避免了复杂系统定阶过程,有效提高结构振动响应工作模态识别精度,为辨识高拱坝泄流结构的工作模态参数提供捷径。     

基于GIS的混凝土坝施工可视化仿真技术及其应用

将可视化技术与仿真技术相结合，提出了基于GIS的混凝土坝施工可视化仿真技术，开发了相应的软件GVSS。GVSS是用于制定和优化混凝土坝施工进度计划的工具，提供了可视化和查询等功能。通过将GVSS应用到实际的混凝土坝施工中，证明了该项技术和软件的有效性。     

Optimum shape design of arch dams for earthquake loading using a fuzzy inference system and wavelet neural networks

An efficient methodology is proposed to find the optimum shape of arch dams considering fluid-structure interaction subject to earthquake loading. The earthquake load is considered by time variant ground acceleration applied in the upstream–downstream direction of the arch dam. The optimization is carried out by particle swarm optimization, employing real values of design variables. To reduce the computational cost of the optimization process, two strategies are adopted. In the first strategy, the most influential design variables on arch-dam response from original variables are selected using an adaptive neuro-fuzzy inference system. In the second, arch-dam response is predicted by a properly trained wavelet radial basis function neural network employing the influential design variables as the inputs. In order to assess the effectiveness of the suggested methodology, a real arch dam is considered as a test example. The numerical results demonstrate the computational advantages of the proposed methodology for the optimal design of arch dams.     

高心墙堆石坝坝面碾压施工仿真理论与应用

在对高心墙堆石坝坝面碾压系统进行全面分析的基础上,提出了以填筑单元为仿真单位的碾压施工仿真理论,建立了能够反映碾压过程中不确定因素的精细化仿真模型,保证仿真贴近实际施工。研究成果在糯扎渡心墙堆石坝工程的填筑单元中得到了应用,验证了方法的可靠性,对于大坝现场碾压施工具有指导意义,为工程进度控制和管理提供了技术支持。     

高碾压混凝土坝智能碾压理论研究

给出了高碾压混凝土坝智能碾压的概念及实现过程,提出了大坝实时监控和智能反馈控制的原理;在实时分析压实指标的基础上,建立了大坝压实质量多元回归模型,进而提出了碾压混凝土坝压实度全仓面实时评价方法;实现了施工过程中碾压机工作性态的自适应调整,确保碾压机速度、激振力、碾压遍数和压实厚度等全过程达标,可有效保证碾压质量,提高施工效率,为碾压混凝土坝建设质量控制提供了一条新的途径。     

基于主余震序列的高拱坝极限抗震能力损失研究EI北大核心CSCD

目前,高拱坝的抗震安全性分析中仅考虑单独主震的作用,而忽略地震中可能伴随发生的多次余震,对高拱坝在主余震序列作用下的动力响应规律尚缺乏充分认识。以大岗山拱坝为例,建立了综合考虑坝体损伤非线性、横缝开合以及半无限地基辐射阻尼效应的拱坝-库水-地基有限元分析模型,并基于耐震时程法(ETA)构建主震-ETA余震序列进行高拱坝非线性动力分析。研究结果表明:ETA的计算结果与增量动力分析法(IDA)具有可比性;高拱坝的极限抗震能力在主震受损情况下将发生损失,且随主震强度增大而损失增加。最后,基于主震-ETA余震序列计算结果给出了大岗山拱坝的极限抗震能力损失曲线。     

我国高坝建设和科技攻关

介绍了我国大坝建设的发展和特点,概括了高坝建设中的地质勘探、坝工技术、泄洪消能、坝基处理和高边坡处理等方面的科技成果和应用水平,展望了我国高坝发展前景并指出今后高坝科技攻关重点。     

Failure analysis method of concrete arch dam based on elastic strain energy criterion

The arch dam is a type of massive water-retaining structure made of concrete. The overall failure mechanism and corresponding analysis criterion are key issues of concern in the dam engineering field. In this paper, the energy evolution of arch dams in the failure process is studied first, which can be decomposed as energy dissipation accompanied by concrete damage and elastic strain energy absorption and release during elastic deformation. An evaluation criterion for failure analysis of concrete arch dams is then established based on elastic strain energy. An orthotropic damage constitutive model for dam concrete is then proposed along with its numerical simulation method, which is established for structural failure analysis. Numerical simulations show that the elastic strain energy in elements increases with increasing overload safety coefficient and finally converges to the concrete material surface energy, at which time the locally plastic damage area develops rapidly and finally leads to cracking failure of structures. The proposed failure analysis criterion for concrete dams under integrated loads is suitable for analyzing dam instability failure, which has great operability and value in engineering applications in the future.