基于遗传算法的塔吊布置规划

发布时间：2021-11-04 03:47

　　塔吊是大多数建筑工程临时场地布置设施的关键部件之一,其位置的确定是建筑施工场地平面布置规划的一项重要任务。然而塔吊位置的优化取决于许多相互关联的因素,包括场地约束、建筑物的形状和尺寸、所需材料的类型和数量、塔吊的配置、类型和施工现场的布局等。即使经验丰富的项目技术人员也很难考虑到所有的影响因素,因此塔吊的布置规划研究中需要将这些经验、规则数学化形式表达,再借助相关方法、工具直观地展现出来。首先,本文通过分析国内外研究现状,整理出塔吊在布置规划中相关的理论、规则,然后对青岛及青岛周边的39个工程项目展开了现场调研与资料收集,从中分析总结塔吊在布置规划中常见的问题,包括起重能力不足、位置碰撞等,在本文的塔吊布置规划中避免此类问题的出现。其次,模拟塔吊吊运过程中速度、时间、距离的逻辑关系,将塔吊的位置定位及吊装的运输过程通过数学模型表示,以塔吊的工作时间和成本最小为目标函数,同时将施工现场复杂的环境影响因素考虑在内,数学模型的求解选择了极强的全局搜索能力的智能优化算法中的遗传算法,通过Matlab编程实现。利用BIM技术为模型提供坐标、空间尺寸、空间约束、材料用量数据的输入,识别布置过程中塔... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

塔吊安全事故塔吊布置方案出错轻则造成建筑工程工期延误、成本的增加，重则导致塔吊

青岛理工大学工程硕士学位论文8图1.2技术路线1.5创新点本文通过现场工程调研，收集整理了塔吊布置规划问题中需要遵守的原则、理论经验，使课题研究过程更贴近现场实际，实践性更强。（1）以往的塔吊布置规划问题中，数学模型求解过程中大都忽略塔吊与供材区的空间位置大小，把它们作为一个点来处理，在实际应用中往往会因为现场施工场地空间狭窄导致方案无法实施。为了解决这一问题，本课题添加了塔吊、供材区空间位置的约束条件，这样可以有效避免塔吊、供材区、需求区在空间位置上的冲突。这在有限的施工场地布置中尤为重要。（2）塔吊的吊运时间，以往的研究中大都忽略塔吊吊运过程中捆绑、解绑的时间，通过调查研究发现这段时间可以占到吊运过程一半以上的时间，个别形状不规则、体积较大的材料占用的时间会更长，本课题将捆绑、解绑的时间考虑在内，使塔吊的吊运时间更精确。（3）塔吊垂直起升速度，文献中在计算塔吊垂直起升速度的时候多数是取平均水平或者不做说明，但是塔吊的起升速度是影响塔吊空间定位的关键因素。为了获得更加精确的数据，课题研究中利用软件Origin拟合了“负重-负重半径-垂直起升速度”的关系曲线，为塔吊空间位置的精确定位提供了保障。

青岛理工大学工程硕士学位论文12图2.1塔吊附着方式图2.2塔吊附着洞口待塔吊附着拆除时，螺栓孔处用高一标号的膨胀混凝土封堵严实。2.1.4群塔作业近年来建筑工程项目中群塔作业越来越普遍，塔吊之间打架、重叠的事故时有发生，对此施工单位应该制定群塔施工方案，并报相关人员审核通过后实施。群塔布置时应遵循一定的规则，相邻塔机之间的最小架设距离应保证处于低位塔机的起重臂端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m的距离[34]，处于高位塔


本文编号：3474935