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混凝土面板堆石坝坝体填筑施工过程动态模拟研究

张春燕  
【摘要】:随着我国水利水电建设的发展,混凝土面板堆石坝成为近十多年来得到很大发展的一种新坝型。混凝土面板堆石坝具有充分利用当地材料、适用性广、施工简便、工期较短、造价较低等优点,比较适合我国水利水电工程应用条件,其发展具有较强的生命力。 本文以开发具有一定通用性的面板堆石坝施工过程仿真软件为主要研究目的,系统地分析了堆石坝填筑过程中不同分期和分区施工之间的相互联系和制约关系,揭示了坝体各分区在施工分期的划分和填筑规则的限制下,逐层顺序填筑的施工特点。初步解决了堆石坝施工过程仿真、进度分析及图形动态可视化等问题。 论文共分六章。第一章阐述了课题研究现状和提出的意义,并明确了课题的研究方法和目的;第二章在借鉴修改以往同类研究成果的基础上,重点分析了堆石坝施工过程的总体特性、坝面填筑作业以及工程量计算等关键问题,在满足施工分期规划、物料分区控制要求的前提下,建立了利用填筑工程量曲线与上坝运输生产率为控制判断条件的仿真模拟计算分析模型;第三章结合计算机图形学和计算机仿真技术,解决了堆石坝填筑施工过程二维、三维形象面貌生成的建模和实现问题;第四章主要介绍所相应开发的堆石坝填筑过程仿真模拟软件的结构组成和功能应用;第五章以公伯峡面板堆石坝工程为实例,对课题研究成果进行成功应用;第六章为总结和展望。 本文所开发的堆石坝填筑过程仿真模拟软件,其特点是用输入不同的数据来表示不同的堆石坝工程的实际环境和石料的不同种类,简化了坝体填筑施工模拟研究中建模、修改等重复性强且复杂的工作。利用此软件通过对黄河公伯峡水电站面板堆石坝填筑过程进行计算分析,取得了与实际施工过程较为接近的仿真模拟成果,使得此软件能够为优化施工程序和机械设备的合理配套、论证大坝施工工期等关键问题服务,可在类似工程中推广使用。


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