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碾压混凝土坝因其施工速度快速、造价低等优势得到了快速发展,目前已经大量应用于大型水库和大型水电站的修建中。碾压混凝土坝采用大仓面通仓薄层连续铺筑的方式,施工过程更加机械化,流水化。为了保证层间结合质量,浇筑作业要连续快速,各种施工机械要良好配合,从混凝土生产、运输、入仓到仓面摊铺、碾压、切缝等各工作环节的组织和调度都要达到高度协调,这就需要合理配置各个环节的施工资源,尽量不让任何一个环节成为整个施工系统协调运行的“瓶颈”。运用计算机仿真技术,将施工过程的影响因素和约束条件简化和抽象,可以准确、快速模拟坝体施工过程,从而实现资源的优化配置。本文以碾压混凝土坝仓面作业系统为研究对象,通过建立仓面作业施工仿真机制来合理配置仓面施工资源,使仓面作业环节与其他子系统的各工作环节协调配合运行。 首先深入分析了仓面作业系统的施工工艺和特点、施工流程及运行机理、影响仓面施工质量和进度的各种因素和约束条件,以及仓面作业子系统与其他各子系统的相互制约关系,在此基础上明确了仓面作业系统的仿真目标。 在对仓面作业系统深入分析的基础上,采用系统仿真和建模理论,模拟仓面施工流程,建立仓面流水作业和平行作业的时间计算模型,运用该模型在有限资源(主要指仓面机械资源)条件下,计算每个仓面机械组合方案下的各仓面施工持续时间。再运用多目标决策理论建立仓面施工方案多目标决策数学模型,据此模型实现对仓面机械配置方案的自动寻优,最后输出每一浇筑仓的最优仓面施工方案详细信息。 以Visual Studio2008为平台,采用Visual C#语言将上述模型转化为计算机可以识别的程序代码,即开发碾压混凝土坝仓面作业系统仿真与方案优选模块。 最后以 A 水电站碾压混凝土重力坝为研究实例,运用仓面作业仿真与方案优选模块,对每一个RCC浇筑仓进行仿真计算,获得每一浇筑仓的施工明细、施工资源配置情况及施工建议,即仓面施工明细表,改变仓面施工机械数量上限,多次仿真和分析从而给出整个施工期内仓面施工资源配置总量的建议,为大坝施工组织方案的论证提供参考依据。