机械工程概论论文提纲

论文题目：建筑工程垂直运输机械智能布设平台关键技术研究

摘要：建筑工程施工中垂直运输机械布设是施工前期一项基础且重要的工作,对工程正常运行具有重要作用。但对于机械选型布设而言,项目技术人员通常凭经验进行选择,容易忽略施工中起重能力、吊重能力、建筑高度、成本、附着位置、机械碰撞、后期拆除等因素影响,从而造成起重能力不足、覆盖盲区、附着位置选择困难、机械运行碰撞、难以拆除等问题。本文基于建筑施工中垂直运输机械选型布设等方面存在的问题,开展一系列研究。本研究目的为通过对建筑工程垂直机械应用前选型、布置,使用过程内各种问题解决、规避,以及其他使用规则、条件等方面进行分析与整理,最终搭建机械智能布设平台,从而为工程施工中塔吊布设、选型、施工时空控制等提供便利。本研究中主要采用了经验总结、工程调研、工程实地监测、机械时空分析、有限元模拟等多种方法与手段开展科研工作,得到大量数据与工程经验,为研究工作开展奠定坚定基础。本研究主要研究内容包括了以下几方面:第一,调研青岛及周边地区39个实际工程,分析对塔吊、施工电梯选型与布设具有影响的因素,包括覆盖、起重能力、盲区、碰撞、拆除等多方面,并针对可能发生的问题给出具体预防措施。第二,在五个典型工程安装塔吊运行监测装置,记录塔吊实际工作情况,并依据工序、工作量、吊重、吊次、吊运时间推导吊次能力公式,提出公式关键参数,对于判定塔吊能否满足起重能力要求具有重要意义。第三,通过工程调研与总结施工经验获得机具安装、拆除时间,并利用施工进度关系推导相应公式,用以计算机具在指定时间是否需要升节与附着、附着高度、附着次数、附着间距、机具高度等,为平台时空模拟提供规则支持,还对机具碰撞、拆除问题进行案例分析研究。第四,针对塔吊结构安全问题利用有限元模拟方法研究分析了塔吊基础（筏板与基础共同工作）、楼板开洞可能存在的问题,并提出不同筏板厚度下基础地基承载条件选取情况,以及开洞位置优先级。第五,通过平台开发建立垂直运输机械智能选型布设的平台,在完整研究分析垂直运输机械存在问题基础之上,平台能够科学合理的选取垂直运输机械最佳型号、布设位置。而且平台能够通过手动调整时间点,来观看整个施工阶段垂直运输机械的高度、附着、升节情况。第六,将建立的机械智能布设平台在工程中进行应用。通过开工前垂直运输机械智能布设平台的应用对机械进行位置、型号选择,有效避免了经验性机械布设中可能出现的覆盖不当、起重能力不足、机械碰撞以及周围环境影响等问题,并考虑了附着、基础等结构方面可能存在的问题,而且能够对于施工全周期内机械状态进行直观判断,提高了工程质量,减少了不必要工期损失,降低了工程成本,对项目顺利开展提供了保障,具有较高经济和社会效益。

关键词：垂直运输机械;工程调研与监测;位置选择;型号选择;时空模拟分析;垂直运输机械智能布设平台

学科专业：土木工程

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.2.3 智能建造概述

1.3 垂直运输机械智能布设问题分析与现状

1.3.1 垂直运输机械智能布设问题分析

1.3.2 建筑工程机械布设软件应用现状

1.4 研究思路与技术路线

1.4.1 研究思路

1.4.2 技术路线

第2章 基于工程调研的垂直运输机械位置选择分析

2.1 垂直运输机械概述

2.2 机械位置选择分析

2.2.1 机械与建筑物的距离分析

2.2.2 机械位置与结构的关系

2.2.3 机械位置与功能房和管线的关系

2.2.4 机械附着位置分析

2.2.5 机械覆盖分析

2.2.6 场区环境分析

2.2.7 群塔分析

2.2.8 拆除问题分析

2.3 本章小结

第3章 基于工程调研与现场监测的垂直运输机械型号选择

3.1 基于工程调研的垂直运输机械型号选择分析

3.1.1 一般高层建筑常用起重机械统计

3.1.2 基于工程统计的垂直运输机械选择

3.1.3 机具初选规则

3.2 基于现场监测的起重能力分析

3.2.1 塔吊起重能力监测项目概述

3.2.2 工序与塔吊工作量分析

3.2.3 吊重分析

3.2.4 吊次分析

3.2.5 吊运时间分析

3.2.6 塔吊起重能力计算与参数取值

3.3 本章小结

第4章 垂直运输机械施工过程模拟分析与安全控制

4.1 机械安拆时间分析

4.1.1 塔吊安拆时间分析

4.1.2 施工电梯安拆时间分析

4.2 塔吊运行与施工进度的关系

4.2.1 塔吊自升与结构进度的关系

4.2.2 塔吊高度与结构进度的关系

4.2.3 塔吊自升时间与高度计算案例

4.3 施工电梯运行与施工进度的关系

4.3.1 施工电梯附着与建筑进度的关系分析

4.3.2 施工电梯高度与建筑进度的关系分析

4.4 相邻建筑和塔吊的时空关系分析

4.4.1 基于进度计划的塔吊与建筑关系分析方法

4.4.2 施工过程碰撞案例分析

4.4.3 相关计划或位置调整措施

4.5 施工电梯拆除后工序工期分析

4.5.1 施工电梯拆除后工序与完工时间关系

4.5.2 基于统计数据的拆除后工期分析

4.6 本章小结

第5章 塔吊布设与运行结构安全分析

5.1 塔吊基础形式与安全计算

5.1.1 塔吊基础形式

5.1.2 塔吊基础安全计算内容

5.1.3 塔吊基础与底板共同作用的数值模拟分析

5.1.4 小结

5.2 结构开洞安全分析

5.2.1 塔身穿过结构的洞口尺寸分析

5.2.2 不同洞口位置的数值模拟分析

5.2.3 小结

5.3 本章小结

第6章 垂直运输机械智能布设平台开发与应用

6.1 平台开发

6.1.1 总流程图及说明

6.1.2 功能划分与界面展示

6.1.3 浏览项目模块

6.1.4 项目中心模块

6.2 平台应用

6.2.1 工程概况

6.2.2 智能布设平台应用

6.3 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

二、参与科研项目

致谢