裝配式建筑能夠高效、快速的施工離不開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)配套充足的機(jī)械設(shè)備,與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑相比,施工機(jī)械設(shè)備及預(yù)制構(gòu)件堆場(chǎng)的布置對(duì)裝配式建筑施工階段的影響更大。因此,合理的施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置方案顯得尤為重要。目前我國(guó)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置多憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,導(dǎo)致布置方案由于缺乏科學(xué)性、前瞻性而在施工過(guò)程中出現(xiàn)安全問(wèn)題。本文嘗試通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型的方式定量進(jìn)行裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置,而后對(duì)方案進(jìn)行定性評(píng)價(jià),綜合輸出最優(yōu)平面布置方案,以提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性。本文在進(jìn)行相關(guān)理論和現(xiàn)實(shí)情況的介紹后,將裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置問(wèn)題分別從普遍性要求和特殊性要求兩個(gè)層面進(jìn)行研究。首先明確施工現(xiàn)場(chǎng)布置的普遍性依據(jù)和原則,后針對(duì)裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置的安全風(fēng)險(xiǎn)及特點(diǎn)進(jìn)行概述;選取裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置對(duì)象并分析確定了“吊鉤運(yùn)輸暴露度最小”、“設(shè)施之間的安全距離最小”兩個(gè)面向安全的布置目標(biāo);通過(guò)文獻(xiàn)分析、規(guī)范提取、問(wèn)卷調(diào)查篩選出裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置的29項(xiàng)影響因素,用于定量建模表達(dá)和定性方案評(píng)價(jià)。其次,定義現(xiàn)場(chǎng)平面布置建模的基本假設(shè)及初始信息;根據(jù)布置目標(biāo)、可以由數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)的影響因素,構(gòu)建吊鉤運(yùn)輸暴露度和設(shè)施安全距離關(guān)系目標(biāo)函數(shù),建立塔吊覆蓋約束、塔臂最小安全距離約束、噪音距離約束、現(xiàn)場(chǎng)邊界和防重疊約束條件,以保障布置方案的安全性和可行性。然后,利用C++和Python語(yǔ)言,在一個(gè)裝配式建筑案例中建立面向安全的施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置模型,利用基于自適應(yīng)擁擠網(wǎng)格的多目標(biāo)粒子群算法對(duì)所建模型進(jìn)行求解,并輸出非劣解集;根據(jù)不可由數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)的影響因素建立方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用AHP-模糊綜合評(píng)判策略確定指標(biāo)權(quán)重,并對(duì)輸出的裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置模型的非劣方案進(jìn)行定性比選,得到案例工程的最優(yōu)布局示意圖。本文在兼顧效率與成本的條件下,盡量達(dá)到裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)布置安全效益的最大化,實(shí)現(xiàn)了定量計(jì)算與定性評(píng)價(jià)結(jié)合的裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置方案輸出,減少了僅憑工程師的經(jīng)驗(yàn)布置所導(dǎo)致的盲目性,提高了裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的安全水平,對(duì)加強(qiáng)裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)管理具有一定的實(shí)用性和參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU71
【部分圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文2 裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置的目標(biāo)函數(shù)4.2.1 吊鉤運(yùn)輸暴露度目標(biāo)函數(shù)根據(jù)第 3 章中提出的裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置的目標(biāo)，首先對(duì)垂直運(yùn)輸安全建立目標(biāo)數(shù)。由于垂直運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械主要為塔式起重機(jī)，而塔式起重機(jī)在吊裝作業(yè)過(guò)程中可能發(fā)生墜落、擊等多種安全事故，所以施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員暴露在此環(huán)境中是比較危險(xiǎn)的，因此通過(guò)計(jì)算、較各布置方案之間的吊鉤運(yùn)輸暴露度，可以計(jì)算出方案在此目標(biāo)函數(shù)上的性能優(yōu)劣，即垂直輸安全的危險(xiǎn)程度。暴露的時(shí)間、頻率和范圍是度量暴露度的三個(gè)主要參數(shù)[185]，對(duì)處于裝配建筑施工現(xiàn)場(chǎng)中的工人來(lái)說(shuō)，不同的現(xiàn)場(chǎng)平面布置方案對(duì)于暴露時(shí)間的影響最大，因此本節(jié)最小吊鉤運(yùn)輸時(shí)間為目標(biāo)，尋求垂直運(yùn)輸設(shè)備及其運(yùn)輸對(duì)象的最佳布局。

第 4 章 裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置模型構(gòu)建汽車(chē)吊 線噪聲源 待建建筑物和構(gòu)件堆場(chǎng)之間叉車(chē) 線噪聲源 構(gòu)件堆場(chǎng)和中轉(zhuǎn)場(chǎng)地之間平板車(chē) 線噪聲源 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)出口與構(gòu)件堆場(chǎng)之間1）對(duì)點(diǎn)噪聲源，噪聲源 和噪聲敏感設(shè)施 之間的最小距離如式 4.28 所示，就是兩點(diǎn)之間的最短距離。 ( )2）對(duì)于線噪聲源，由于線噪聲源在起始點(diǎn)（例如：卸車(chē)點(diǎn)等）和目的點(diǎn)（例如：構(gòu)件堆場(chǎng)等）之間來(lái)回穿梭，所以在整個(gè)運(yùn)輸路線上都有噪音，設(shè)運(yùn)輸路徑到噪聲敏感設(shè)施的最小距離處產(chǎn)生的噪音，對(duì)噪聲敏感設(shè)施具有最大的影響。假設(shè) A、B 為線噪聲源起始點(diǎn)和目的點(diǎn)處的設(shè)施，P 為噪聲敏感設(shè)施。例如，由汽車(chē)吊產(chǎn)生的噪音，A、B 分別是待建建筑物和構(gòu)件堆場(chǎng)，而 P 是員工宿舍，則汽車(chē)吊到員工宿舍的最小距離如圖 4-6 所示：

（3）如果 ≤ ，那么噪音敏感設(shè)施質(zhì)心的投影在線性噪聲源的路徑左側(cè)延長(zhǎng)線上，如圖（c）： ( )其中： 設(shè)施 和設(shè)施 之間的歐幾里得度量（m），為連續(xù)變量， ； 向量 P 與 之間的夾角（度），為連續(xù)變量， ( ； 點(diǎn) 到直線 的最短距離（m），為連續(xù)變量；4.3.4 現(xiàn)場(chǎng)邊界和重疊約束裝配式建筑施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施布置還受到許多其他因素的約束，為了避免最終計(jì)算結(jié)果中的不可行方案，在此建立施工現(xiàn)場(chǎng)邊界約束條件、防止設(shè)施重疊布置的約束條件和防止設(shè)施布置在不可用位置的約束條件[187]。1）施工現(xiàn)場(chǎng)邊界約束條件邊界約束條件為式 4.35—式 4.38。只要滿足式 4.35—式 4.38 就可以確保所有設(shè)施都位于施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)，如圖 4-7（a）所示，設(shè)施（1）滿足邊界約束，而設(shè)施（2）和（3）違反該約束。

【參考文獻(xiàn)】

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