水利工程施工中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

Word版本，下載可自由編輯水利工程施工中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合某水利工程施工過(guò)程中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際，對(duì)該技術(shù)的特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，以及在實(shí)際水利工程施工中使用時(shí)邊界條件確實(shí)定舉行了相應(yīng)探討，對(duì)類(lèi)似工程的施工具有一定的參考價(jià)值。

水利工程施工通常是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，傳統(tǒng)的依賴(lài)設(shè)計(jì)藍(lán)圖和二維變形圖形的施工方式又不夠直觀，難以對(duì)工程施工的全過(guò)程舉行宏觀掌握。在上世紀(jì)70年月初，水利建設(shè)領(lǐng)域便開(kāi)頭引入并勝利應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在奧地利的施立格修建混凝土壩時(shí)，利用采納確定性數(shù)字模擬仿真技術(shù)對(duì)纜機(jī)澆筑混凝土的計(jì)劃舉行優(yōu)化挑選，結(jié)果利用模擬計(jì)算出的澆筑速度和進(jìn)度與施工實(shí)際具有很高的吻合度[1]。隨著仿真技術(shù)的不斷進(jìn)展和完美，其在水利工程施工中的應(yīng)用也更加普遍，本文就計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在某水利工程施工中的應(yīng)用舉行相應(yīng)的探討。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的特點(diǎn)

可迅速對(duì)多種施工計(jì)劃舉行比較：如對(duì)于某個(gè)混凝土壩工程的澆筑施工模擬，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可在短時(shí)光內(nèi)就能仿真模擬出若干個(gè)可行性施工計(jì)劃，施工技術(shù)人員在分析模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，再分析推斷出對(duì)工程澆筑施工有較大影響的因素，獲得澆筑施工過(guò)程中的關(guān)鍵時(shí)期階段信息，據(jù)此便可提前做好充分的預(yù)防預(yù)備措施。

成本相對(duì)較低，與舉行真切的模型實(shí)驗(yàn)不同，計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)是對(duì)原型結(jié)構(gòu)舉行虛擬模擬，不需要制作真切的原型結(jié)構(gòu)模型，只需要相應(yīng)的軟件購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用，而且購(gòu)買(mǎi)一個(gè)軟件后可相對(duì)的長(zhǎng)久舉行多計(jì)劃的模擬計(jì)算，軟件的重復(fù)使用率較高，使得應(yīng)用成本低。

模擬結(jié)果的牢靠性較高，計(jì)算機(jī)的高精確?????性打算了在軟件系統(tǒng)模型設(shè)置正確，以及軟件程序編制正確的前提下，工程相應(yīng)的施工模擬仿真分析就會(huì)滿(mǎn)足在舉行模型的模擬仿真分析前預(yù)先考慮到的各種約束條件。

有用性強(qiáng)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域極為廣泛，只要能用數(shù)學(xué)方式舉行表述和描述的問(wèn)題模型，基本上都能夠用計(jì)算機(jī)舉行相應(yīng)的仿真模擬計(jì)算。

仿真模擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)是以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)逐漸進(jìn)展起來(lái)的一門(mén)技術(shù)，對(duì)于客觀現(xiàn)實(shí)的事物和問(wèn)題，計(jì)算機(jī)并不能直接對(duì)其舉行分析和處理，而是需要建立一個(gè)能反映待討論事物或問(wèn)題的本質(zhì)特征，同時(shí)還要求能被計(jì)算機(jī)所分析處理的”模型”。計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)流程主要如下：討論對(duì)象特征分析，建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算機(jī)分析處理，獲得仿真結(jié)果。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中通常表現(xiàn)為以下步驟。

建立模型：按照詳細(xì)的討論目的和討論對(duì)象的特征，在舉行計(jì)算機(jī)仿真模擬計(jì)算前，應(yīng)先按照實(shí)際問(wèn)題的特征確定一個(gè)適當(dāng)?shù)姆治鱿到y(tǒng)，并結(jié)合實(shí)際工程參數(shù)確定系統(tǒng)的約束條件和邊界條件。再通過(guò)相關(guān)的數(shù)學(xué)、力學(xué)及其他相應(yīng)學(xué)科的有關(guān)理論，把抽象出來(lái)的分析系統(tǒng)用一個(gè)數(shù)學(xué)模型表述式描述出來(lái)，即建立了相應(yīng)討論問(wèn)題的“數(shù)學(xué)建?！?，模型建立的精確?????程度打算著仿真模擬計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際狀況相符合的程度。

輸入模型：模型的輸入過(guò)程即是對(duì)上一步驟建立的“數(shù)學(xué)建?！苯Y(jié)合軟件的功能特點(diǎn)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的形式，這種形式所體現(xiàn)的模型內(nèi)容，即是相應(yīng)的“計(jì)算機(jī)仿真模擬模型”。建立和輸入模型是舉行計(jì)算機(jī)舉行仿真模擬計(jì)算的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

仿真計(jì)算分析：將上面輸入計(jì)算機(jī)的仿真模型載入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)計(jì)算模塊中，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的各種施工計(jì)劃，來(lái)舉行相應(yīng)的仿真模擬計(jì)算，這便是所謂的“計(jì)算機(jī)模型的仿真計(jì)算”過(guò)程。

仿真模擬計(jì)算結(jié)果分析：仿真模擬計(jì)算的目的是為了反映一個(gè)問(wèn)題的進(jìn)展情況，仿真模擬計(jì)算的結(jié)果包含著系統(tǒng)對(duì)輸入模型運(yùn)行處理的信息，對(duì)這些信息的分析和評(píng)估是舉行計(jì)算機(jī)仿真模擬討論的終于目標(biāo)，因此我們應(yīng)充分結(jié)合工程的實(shí)際狀況，結(jié)合閱歷來(lái)分析和處理仿真計(jì)算的結(jié)果，使防止模擬能夠指導(dǎo)真切的實(shí)際工程施工。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用

工程概況

某大型水電站混凝土拱壩，其壩高最高處高158m，混凝土澆筑量約450萬(wàn)m3。該大壩的混凝土工程澆筑工藝復(fù)雜，施工難度相對(duì)較大。如何優(yōu)質(zhì)、高效地組織舉行大壩混凝土的澆筑施工，科學(xué)合理地支配好各個(gè)澆筑工序，對(duì)囫圇混凝土工程乃至大壩工程的施工質(zhì)量和工程進(jìn)度都有著打算性的影響。為直觀反映該大壩混凝土工程的施工進(jìn)度，采納三維建模技術(shù)舉行建模，并對(duì)該工程舉行仿真模擬計(jì)算，以對(duì)大壩混凝土工程的施工全過(guò)程舉行相應(yīng)的仿真模擬分析。

建模

按照大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，獲得大壩混凝土拱壩的相關(guān)數(shù)據(jù)，采納CAD制圖軟件建立相應(yīng)的三維網(wǎng)格模型，結(jié)合大壩結(jié)構(gòu)的真切條件，選取適當(dāng)?shù)膮?shù)，盡可能真切地反應(yīng)出大壩實(shí)際結(jié)構(gòu)各變量間的關(guān)系。施工仿真模擬的目的是反應(yīng)大壩混凝土工程澆筑施工過(guò)程中隨時(shí)光的動(dòng)態(tài)進(jìn)展變化狀況，以便于準(zhǔn)時(shí)把握實(shí)體大壩結(jié)構(gòu)施工時(shí)的基本狀況，獲得結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)需要的最佳設(shè)計(jì)參數(shù)，以對(duì)實(shí)體大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)劃舉行優(yōu)化。實(shí)際模擬時(shí)，可利用在數(shù)據(jù)庫(kù)中大壩各混凝土澆筑塊的數(shù)據(jù)舉行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算分析，在建立輸入的三維模型中描繪出各施工階段的筑壩進(jìn)度曲線(xiàn)，直觀地反映出大壩混凝土的混凝土澆筑施工過(guò)程變化。

施工過(guò)程模擬

本大壩混凝土施工模擬的主要思路，是對(duì)各臺(tái)纜機(jī)所負(fù)責(zé)的混凝土澆筑塊施工進(jìn)度方案舉行優(yōu)化。在大壩結(jié)構(gòu)尺寸，及混凝土澆筑塊分縫確定的前提下，在某種既定的施工機(jī)械配置計(jì)劃下，可按照各種已經(jīng)確定的約束限制條件，計(jì)算出某種特定的分塊澆筑計(jì)劃以獲得最短工期。因此，在計(jì)算機(jī)防止模擬過(guò)程中利用分析在不同的澆筑計(jì)劃和機(jī)械配置的組合狀況下，在符合施工過(guò)程各種約束條件的限制要求和條件的前提下，舉行大壩混凝土分塊澆筑的施工計(jì)劃分析，計(jì)算出各種計(jì)劃下的壩塊澆筑施工進(jìn)程，從而獲得大壩的最短施工工期。

現(xiàn)以對(duì)3臺(tái)和4臺(tái)纜機(jī)不同的計(jì)劃舉行計(jì)算比較分析為例對(duì)施工仿真分析舉行詳細(xì)說(shuō)明。仿真計(jì)算過(guò)程中需考慮如下約束限制條件：每一分段混凝土澆筑的時(shí)光約束相鄰混