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大型预制梁场台座规模及梁场布局优化研究
| 论文题名： | 大型预制梁场台座规模及梁场布局优化研究 |
| 关键词： | 高速铁路;预制梁场;布局优化;台座规模;桥梁施工 |
| 摘要： | 在高速铁路的规划和建设中，以桥代路的方式被大量的采用，使桥梁在铁路建设中不可或缺，占据着重要的位置，而预制梁作为桥梁建设中的主要构件，使得预制梁场在整个线路的建设中起到了很重要的作用。因此无论从预制梁场的选址方面，还是从预制梁场的规模和布局优化方面而言，对梁场的选址和布局问题的研究在铁路建设中也越来越重要。然而，现阶段对预制梁场的研究内容大多是依靠施工人员的工作经验，缺乏一套科学的理论方法来指导预制梁场的建设，以保证资源的合理利用和最优化。本文针对所存在的问题提出了该研究课题，研究内容主要有以下几个方面: (1)文章综述了国内外有关预制梁场选址和梁场布局优化领域的研究内容，分析和总结了现阶段的有关研究方法，在此基础上结合目前梁场选址和布局方面需深入研究的问题，提出了文章的技术路线。 (2)文章在选址方面，考虑预制梁场在选址过程中的影响因素和选址原则，并对影响因素的重要程度进行分析，找出关键因素。然后以备选点和需求点之间的物流量大小作为目标函数，通过对需求点坐标的计算得出备选点和需求点之间距离，以两者之间的距离乘以预制梁在相应地区的运输费率得到最小权重距离，通过对最小权重距离进行优化可得到选址位置。文章中以Excel中的规划求解函数为工具，对备选点的位置进行迭代优化，得到最优的选址位置坐标。 (3)针对当前研究成果的不足，考虑预制梁在架设过程中需求量的不同，通过架梁速率对制梁过程分阶段计算，以架梁速率为变化因素，提出了多品种梁在需求不均衡状态下的制梁台座优化方法。在优化过程中，以制梁台座的布置成本为目标函数，结合整数规划建立数学模型，然后以matlab为工具求解数学模型，得出优化后的制梁台座数目的组合。 (4)文章根据优化后的制梁台座数目计算制梁区和存梁区的面积，再结合原方案中其他功能区的面积建立模型求解梁场的布局规划形式。研究中以最小物流量和最大土地利用率建立多目标函数，利用高斯牛顿迭代法对模型进行求解，形成梁场各个功能区之间的布局图，然后根据实际情况对布局图进行调整，得到最终的布局方案。 论文根据所建立的数学模型，以某铁路线路中的梁场为例，将本文的研究成果应用到实际工程中，利用Matlab程序实现算法过程，得到优化结果，并把该优化方案与原方案进行对比分析，验证了本文研究成果的实用性和有效性。 |
| 作者： | 张阿龙 |
| 专业： | 土木工程建造与管理 |
| 导师： | 樊燕燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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