四川省狮子坪水电站地下厂房洞室群三维视化动态管理系统研究

摘要

水利水电工程地下洞室群施工是一个极其复杂的过程,许多因素将影响其施工进度。各个单洞室的施工条件复杂,工序繁多,相互之间差异大。在施工过程中,不但各工序配合与相互干扰错综复杂,而且受到各方面众多因素影响与限制,在安排各个洞室施工先后顺序及隧洞施工程序时,需要顾及对工程的总工期、围岩稳定、施工强度、各个工作面的干扰程度以及交通运输等问题的影响。大型地下洞室群施工系统仅依靠设计人员采用传统的方法分析计算,难以定量地描述系统及其单元工程。大量对地下洞室施工的研究多数还停留在对施工系统局部的研究工作上,忽略了系统的概念及其特征,缺乏对地下洞室群施工全面系统的研究。因此,研究工作应采用科学的系统的分析方法和先进的技术手段,全面系统地分析地下洞室群施工中的各方面因素,及各方面相互联系和制约关系。将各洞室工序间相互协调,使设计与施工组织更加科学化,提高大型地洞室群施工组织设计的现代化水平。地下洞室群施工过程动态可视化仿真技术是把由仿真计算或仿真实验获得的大量数据按照其自身的物理背景进行有机结合,用图象的方式来展示所表现的内容及其相互关系的技术。地下洞室群施工过程是一个离散的动态过程,将每一个单元工程视为暂时实体,按施工约束条件和施工程序、方法和施工的工艺顺序来安排机械作业,随着各工序施工的结束,记录各种工序状态随时间变换的状态,模拟时间进程就跨前一步,如此反复进行安排工序的工作时间进程,同时也就安排出了整个地下洞室群施工过程的动态进程,从而实现对地下洞室群施工过程的动态仿真。在计算机内建立地下洞室群工程施工过程系统的三维模型,也就是要求在计算机内预现地下洞室群工程施工过程系统的工程面貌,展示工程施工过程的总体特性和分部特性。地下洞室群工程施工过程复杂,可以由简单三维体组成。绘制最基本的几何图原的函数,形成复杂的或不规则物体通过平移、旋转、缩放,实现显示。同时定义画各种任意位置三维图形的函数,这些函数中的参数便可控制几何图原的位置。根据施工过程图形图像特征绘出地下洞室群工程施工过程系统的三维模型。本系统主要针对地下洞室开挖施工管理和工程项目管理的瓶颈,运用先进的计算机技术,采用参数化建模方法建立地下洞室形象,并结合工程管理的实际,将工程管理可视化。进而提供地下洞室开挖施工管理解决方案,建立参数化建模模型和系统,并建立地下洞室开挖施工管理信息系统,适时掌握工程数据,运用分层分级管理思想,为各个层面管理者的辅助决策提供依据。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 地下洞室工程

1.2.1 地下洞室建设

1.2.2 地下洞室工程特点

1.2.3 地下洞室仿真技术研究现状

1.3 本文研究内容

2 仿真技术与面向对象方法论

2.1 仿真技术

2.1.1 计算机仿真模拟

2.1.2 计算机仿真技术

2.1.3 仿真模拟技术原理

2.1.4 系统仿真模拟的基本方法

2.2 面向对象模拟技术

2.2.1 面向对象技术的特点

2.2.2 面向对象模拟建模

2.2.3 面向对象仿真模拟的应用

3 地下洞室群施工过程动态可视化仿真模拟

3.1 动态可视化的作用

3.2 动态可视化仿真模拟系统设计

3.3 动态可视化仿真模拟离散事件动态系统

3.4 动态可视化仿真模拟的可视化内容

4 地下洞室开挖形象系统分析及实现

4.1 系统目标

4.2 设计原则

4.3 系统数学模型建立

4.3.1 岩体开挖工程

4.3.2 砼块体工程

4.4 系统实现

4.4.1 系统结构

4.4.2 开发环境

5 系统应用

5.1 SZP 电站概况

5.2 SZP 电站地下厂房三维动态仿真系统参数

5.3 漫湾二期地下厂房三维动态仿真系统

5.3.1 系统登陆

5.3.2 系统管理

5.3.3 参数化建模系统

5.3.4 工程信息管理

6 结论

致谢

参考文献