水电站工程施工中钢筋下料优化问题研究

论文摘要

水电站施工中,钢材消耗量巨大,而目前的钢筋下料却仍然停留在以经验为主的下料配表状态,浪费很大,人为导致废材增加,也无法量化多余损耗量。这些原因导致施工企业成本负担很大,大大降低了企业的市场竞争力。进一步深入研究这些问题,对于企业节约成本,提高竞争能力有很重要的作用。本文由挂治水电施工中钢筋下料问题导出,较全面地研究了一维下料问题的分类及其模型建立、求解方法,着重研究了单规格一维型材下料问题的解法。本文主要内容如下:(1)在总结国内外的研究成果的基础上,针对目前成果在反映钢筋需求与库存的动态性方面的不足,重点利用定量分析方法建立了多规格一维下料模型和单规格一维下料模型,并对一维下料模型进行求解计算。计算方法上主要研究了线性规划方法、以需求向为到导向的启发式算法、遗传算法和退火算法。同时,还定性地总结了水电工程施工中钢筋配料问题的长期实践经验,这些经验可以大大增加多规格一维下料问题解题的边界条件,使得问题的解决实际意义更强,方法更快速实用。(2)本文通过水电站工程施工中钢筋下料问题的研究,主要针对某固定长度的库存原料,解决了单仓面、某型号、某序号设计钢筋的下料优化问题。将这一结果累加,可以解决全局的、所有钢筋的针对某固定长度库存原材料的下料优化。通过这些实例的研究,对工业工程生产过程中的线性原料优化下料问题给出了通用性的启示和具体的方法,具有普遍的借鉴作用和较为实际的应用价值,将对企业的成本工作产生很大的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的结构安排
• 第二章 一维下料优化方法
• 2.1 一维下料问题的常用算法
• 2.1.1 基于线性规划的方法
• 2.1.2 基于启发式算法的方法
• 2.1.3 其他算法
• 2.1.4 遗传算法与启发式算法简述
• 2.2 一维下料系统总体方案设计
• 2.2.1 多规格条型材下料问题
• 2.2.2 单规格一维下料问题
• 2.3 针对单规格一维下料问题的主要求解方法
• 2.3.1 求解线性规划问题的一般步骤
• 2.3.2 单纯形法
• 2.3.3 一维下料的数学规划模型探讨
• 2.4 本章小结
• 第三章 面向工艺的钢筋下料优化
• 3.1 面向工艺的钢筋下料优化思想
• 3.1.1 输变电线路铁塔下料优化的一种新思路
• 3.1.2 对水电工程钢筋下料的启发
• 3.2 可简化计算的部分管理经验
• 3.3 本章小结
• 第四章 挂治水电站工程一维下料优化分析
• 4.1 工程所需解决的问题
• 4.2 线性规划解法在该工程实践中的运用
• 4.2.1 常规整数线性规划求解方法
• 4.2.2 线性规划求解过程
• 4.3 挂治工程中下料优化计算实例
• 4.3.1 下料优化算法实例1
• 4.3.2 下料优化算法实例2
• 4.3.3 应用结果说明
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果