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地下厂房洞室群施工系统仿真研究

作　者: 黄建红
导　师: 申明亮
学　校: 武汉大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 水布垭地下厂房网络计划技术循环仿真网络技术系统仿真可视化仿真
分类号: TV554
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 188次
引　用: 3次
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内容摘要

随着水利水电工程建设事业的发展,地下厂房的数目愈来愈多,规模愈来愈大。目前,地下厂房逐步向大型化或超大型趋势发展。而地下厂房洞室群施工是一项因素众多、关系复杂的系统工程,受到工程所处自然条件、施工技术水平、施工机械设备配置、通道条件、洞室空间结构形式、支护形式、施工安全、施工质量及环境控制等多重因素影响与限制。这些相互联系和制约因素使得地下厂房洞室群施工成为一项任务繁重且具有灵活性的工作,用传统的方法难以及时、有效地进行合理的施工组织安排。计算机仿真技术的应用为水利水电工程施工过程研究开创了新的方法。本文对地下厂房洞室群施工进行了系统的分析,以水布垭地下厂房洞室群施工为模拟对象,集网络计划技术、循环仿真随机网络技术、系统仿真技术及三维可视化技术于一体,利用工序模型和活动模型两个层次建模技术,对水布垭地下厂房洞室群施工过程进行仿真,研制开发了地下厂房洞室群施工系统仿真软件。本文主要研究成果如下: (1)以地下厂房洞室群施工系统为主要研究对象,针对研究对象的复杂性,提出了工序模型和活动模型两个层次建模方法。地下厂房洞室群施工系统以工序模型作为框架,将框架中的模拟工序节点细化为活动模型。 (2)针对上述系统模型,应用面向对象的开发方法编制了地下厂房洞室群施工系统仿真软件,适用于地下厂房洞室群施工仿真。 (3)运用数据库技术,建立强大的模拟成果数据统计与分析模块,能够准确、快速获得施工系统的技术经济指标,以便全面了解地下厂房洞室群施工系统的施工特性。 (4)以GIS理论为指导,空间数据作为基础,利用OpenGL和VC为开发工具,研制开发了基于GIS的地下洞室群施工动态三维可视化仿真系统,为直观、清楚、充分地描述地下洞室群施工过程提供有力的分析工具。 (5)结合水布垭工程,利用本文所开发的地下厂房洞室群施工系统软件,对其进行多方案的比较与优化,仿真结果与工程实际相符,具有一定的实用性与可推广性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 地下厂房洞室群施工概述  9-11
    1.1.1 地下厂房的发展现状  9-10
    1.1.2 地下厂房洞室群施工特点与施工方法  10-11
  1.2 计算机仿真技术概述  11-12
  1.3 本文主要研究内容  12-14
第二章地下厂房洞室群施工系统分析与仿真方法  14-23
  2.1 地下厂房洞室群施工系统分析  14-15
  2.2 系统仿真过程  15-17
    2.2.1 施工系统仿真原理  15-16
    2.2.2 系统仿真的一般过程  16-17
  2.3 地下厂房洞室群施工系统仿真的方法  17-20
  2.4 本文所采用的方法和技术路线  20-23
第三章地下厂房洞室群施工系统仿真建模技术  23-32
  3.1 地下厂房洞室群施工系统仿真的建模方法  23
  3.2 网络计划技术与工序模型  23-26
    3.2.1 网络计划技术概述  23-24
    3.2.2 网络计划模型的构成  24
    3.2.3 工序模型的建立  24-26
  3.3 循环仿真随机网络技术与活动模型  26-31
    3.3.1 循环仿真随机网络技术基本概念  26-28
    3.3.2 活动模型的建立  28-29
    3.3.3 循环随机网络的动态仿真方法  29-31
  3.4 地下厂房洞室群施工系统仿真模型中数据库技术  31-32
第四章基于GIS的地下厂房洞室群施工动态三维可视化仿真  32-41
  4.1 概述  32-33
  4.2 地理信息系统及其开发思路  33-36
    4.2.1 地理信息系统简介  33
    4.2.2 地理信息系统数据范畴及数据管理  33-35
    4.2.3 VC++开发GIS系统的思路  35-36
  4.3 基于GIS的动态三维演示原理  36
  4.4 基于GIS的动态三维演示的设计与实现  36-41
    4.4.1 基于GIS的动态三维演示的设计  36-39
    4.4.2 动态三维演示方法  39
    4.4.3 动态三维演示的内容  39-41
第五章地下厂房洞室群施工系统仿真软件  41-48
  5.1 仿真系统的组成  41
  5.2 系统开发的环境  41-42
  5.3 软件的功能设计  42-46
  5.4 软件的安装与应用  46-48
第六章清江水布垭地下厂房洞室群施工系统仿真研究  48-63
  6.1 工程简介  48-51
    6.1.1 工程概况  48-49
    6.1.2 工程施工特性  49-50
    6.1.3 工程施工布置  50-51
  6.2 水布垭地下厂房洞室群施工模拟假定  51
  6.3 水布垭地下厂房洞室群施工系统仿真模型  51
  6.4 模拟参数选取与计算  51-56
    6.4.1 工序参数设计  51-52
    6.4.2 施工机械参数选取  52
    6.4.3 活动持续时间计算  52-55
    6.4.4 网络计划时间参数的计算  55-56
  6.5 模拟成果分析  56-63
    6.5.1 施工机械设备优化配置  56-57
    6.5.2 施工进度计划与关键路线  57-58
    6.5.3 横道图  58
    6.5.4 资源强度  58-61
    6.5.5 地下洞室群施工动态三维演示  61-62
    6.5.6 结论  62-63
第七章总结与展望  63-65
  7.1 研究的主要成果  63-64
  7.2 进一步的工作  64-65
附件  65-89
参考文献  89-92
致谢  92

地下厂房洞室群施工系统仿真研究

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