2278字论文范文大型水利水电工程过程控制与优化探讨

论文类型：论文范文

论文字数：2278字

论点：台车,浇筑,施工

论文概述：

水利工程施工进度的优化与控制研究对于工程施工的意义不言而喻，尤其是针对大型水利工程(如投资大、工程周期长、投入资源多、关系国民经济命脉的重要项目 )更是不可或缺的。

论文正文：

1.主要研究内容

本文的主要目的是针对目前大型水利工程施工过程中存在的问题，优化施工阶段的工程进度控制，提出进度控制中的定性分析偏离实际情况。在进度优化控制过程中，只有考虑不确定因素对施工进度的影响，进度控制才能更符合工程实践。本文运用多目标控制理论对影响因素进行预测和分析，将NSGA-ⅱ算法引入水利工程施工进度控制中，对南水北调箱涵的具体施工进度进行多目标优化。
(1)针对大型水电工程建设阶段存在的问题，以南水北调中线一期工程天津干线保定一段为例，通过对各标段施工组织和实际施工进度的调查，通过数据分析和统计，找出施工中存在的问题并制定解决方案。
(2)以箱涵工程为例，分析了影响箱涵施工进度的因素，假设这些因素是三角形分布的随机变量。受这些不确定因素的影响，钢模板台车浇筑混凝土箱涵的速度是一个随机变量。在施工过程中，台车速度分三个阶段表现出不同的变化。建立了模拟钢模板台车施工速度的模型，确定了影响因素的数值，并分别对台车在三个阶段的施工速度进行了分析和预测，得出的结论更加符合工程实际。
(3)大型水电工程施工进度优化是一个多目标优化问题。本文以箱涵工程中钢模板台车的最少数量和混凝土浇筑的最大长度为目标函数。用Matlab语言编程，实数编码，用精英策略的非支配排序遗传算法NSGA-ⅱ优化目标函数。最后，给出了不同完工保证率的几组台车的投入量与投入时间间隔的关系，为决策者提供决策依据。
(4)最后，指出大型水利水电工程施工进度优化还存在一些问题，需要在今后的研究中进一步深化。

2。重点项目建设

首先，我们必须找出项目施工阶段的关键线路和关键工序，然后分析找出关键工序和关键线路的主要影响因素，最后通过控制这些主要影响因素来控制关键工序和关键线路的进度。箱涵工程是本工程的重点工程。

2.1箱涵作业分区及施工程序
根据工期要求，结合开挖和混凝土施工条件，本工程各标段划分为不同的作业分区，各作业分区从两端到中间划分为多个施工工作面，各作业分区平行作业。例如，从桩号XW25+083到桩号XW32+858，第二标段划分为3个作业区，平行施工6个工作面，各工作面箱涵混凝土按顺序浇筑。

2.2箱涵施工
现浇混凝土箱涵为压力输水钢筋混凝土箱涵，3孔4.4×4.4m钢筋混凝土结构。箱涵底部设置10厘米厚的C10混凝土垫层，底板65厘米厚，顶板60厘米厚，外壁55厘米厚，内壁50厘米厚。涵洞段与输水罐段之间设置变形缝。接缝宽度为30毫米，止水采用埋地复合遇水膨胀橡胶止水，宽452毫米，厚12毫米。堵缝板由30毫米厚的聚乙烯闭孔泡沫塑料板制成。输水侧提供30毫米厚的双组分聚硫密封剂。单项作业区箱涵土方开挖、混凝土浇筑、土方回填由流水线组织。首先，土方开挖约200米后，分层整块浇筑混凝土。每个标准段的浇筑长度为15m，非标准段的浇筑长度在10 ~ 15 m之间调整，连续非标准段的数量不超过3段。每个浇筑段分为底板和侧顶板两层，第一层浇筑在底板张开角以上50厘米处，第二层浇筑在箱涵的侧壁和顶板内。箱涵混凝土应按垫层混凝土→底板混凝土→侧顶板混凝土的顺序浇筑。箱涵混凝土浇筑应在一定距离内完成，强度应满足回填要求。土方回填应在验收后进行。

3。模仿的....................................................................................16
钢模板台车混凝土浇筑随机速度3.1钢模板台车施工速度分析..............................................................................................................16
3.2蒙特卡罗方法原理..................................................................................................................16
3.2.1蒙特卡罗方法的基本思想和优点.................................................................................16
3.2.2随机数和随机变量的生成..............................................................................................17
3.3钢模板台车施工速度随机过程的蒙特卡罗模拟........................................................20
3.3.1箱涵工程关键线路分析.................................................................................................20
3.3.2影响速度的随机变量的概率分布....................................................................................21
3.3.3钢模板台车施工速度分析及预测程序.........................................................................21
3.4示例分析...........................................................................................................................22
3.5本章概述...........................................................................................................................26
4。....................................................................27
4.1基于多目标遗传算法的水利工程建设进度最优控制多目标优化问题....................................................................................27
4.2多目标优化理论..............................................................................................................27
4.2.1基本概念.........................................................................................................................27
4.2.2帕累托最优理论.................................................................................................27
4.3多目标优化算法........................................................................................................................28
4.3.1快速非支配排序..............................................................................................................29
4.3.2拥挤程度比较..............................................................................................................30
4.3.3精英战略.........................................................................................................................31
4.4基于NSGA-ⅱ的施工进度优化设计..................................................................................32
5。案例研究..............................................................................................................................35
5.1基本假设是.........................................................................................................................35
5.2数学建模.........................................................................................................................37
5.3 NSGA-ⅱ遗传算法参数设置......................................................................................39
5.4 NSGA-ⅱ方案拟订......................................................................................41基于Matlab

结论

主要结论如下:
(1)南水北调中线天津干线保定段一期工程于2009年8月15日开工。通过对工程各标段的施工对象、施工方案、施工组织和实际施工进度的深入调查，分析了施工组织中存在的关键问题，并提出了解决方案。
(2)根据前期施工的实际进度和工期要求，经计算，混凝土浇筑不能满足工期要求，找出箱涵施工进度滞后的砌块，并提出解决问题的途径和措施:尽快增加限制箱涵混凝土浇筑速度的钢模板台车数量，科学组织施工。
(3)大型水利工程建设过程因各种因素而具有随机性。重点介绍箱涵工程中钢模板台车浇筑混凝土的施工过程。台车的施工过程受钢模板台车设备数量和施工人员技术的影响。受这些因素影响，钢模台车的速度是一个动态随机变量。提出了施工过程中不同台车与同一组施工队伍相匹配、台车浇筑混凝土按直线路线施工的两种假设，并建立了钢模板台车混凝土浇筑速度预测模型。采用蒙特卡罗方法预测钢模板台车的施工速度，得到三个阶段影响因素的随机分布。利用时变方程，最终得到钢模板台车随时间变化的速度曲线，所得曲线接近工程实际台车速度。
(4)在获取钢模板台车施工速度的基础上，将精英策略的NSGA-ⅱ算法应用于水利工程的施工进度控制和优化。目标函数是最小化钢模板台车的总投资和最大化混凝土长度。在遗传算法的编码阶段，考虑到优化问题是一个调度问题，采用两部分编码，避免了引入修复算子进行修复，解决了遗传操作后的混沌编码问题。