基于工期可靠性分析的装配式施工场地布置动态优化研究

作     者：曹君怡 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：覃亚伟

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：施工现场管理 场地动态布置 工期可靠性 装配式建筑 方案优化 

摘      要：装配式建筑作为建筑工业化发展的产物,近些年在国家政策大力支持下,新开工面积不断增加,在新建建筑中的占比不断增大。在装配式建筑施工过程中,施工场地布置合理性对于工程建设目标影响显著。因此本文以装配式建筑施工场地布置作为研究对象,重点分析预制构件堆场的动态布置,并基于系统布局设计理论和精益建造思想建立综合关系值和场地覆盖面积目标函数,构建装配式施工场地布置多目标动态规划模型,使用差分进化算法(DE)对模型进行求解分析。同时使用蒙特卡罗抽样方法建立工期可靠性分析模型,与动态规划模型进行集成,实现基于工期可靠性分析的场地布置动态优化,主要研究内容如下:(1)建立装配式建筑施工场地布置多目标动态规划模型。以预制构件堆场的动态布置为核心,建立堆场随时间变化的数量、尺寸及坐标的数学模型,结合场地布置相关约束,依据SLP理论和精益建造思想,以综合关系值最大和场地覆盖面积最小为目标,选用差分进化算法对模型进行优化求解,得到以天为单位动态变化,满足多目标的装配式施工场地布置方案;(2)建立工期可靠性分析模型,对可靠性进行评价,根据可靠性结果对场地布置方案进行优化。在计划工期下场地布置动态规划的基础上,对变化工期进行可靠性研究,使用蒙特卡罗抽样方法建立工期可靠性分析模型,选择合适的优化路径对进度计划进行优化,使其满足可靠性。将优化结果与场地布置动态规划模型进行集成,实现场地布置基于工期可靠性分析的动态优化,最后利用BIM实现布置方案可视化。本文对装配式施工场地的动态变化和工期的不确定性进行分析,提出基于工期性分析的装配式施工场地布置动态优化模型,通过合理的场地布置,减少二次搬运,降低管理成本,提高场地利用率,实现了装配式建筑施工现场的高水平管理。