概述

设计建造水工构筑物结构3D打印样机，开展3D打印水工构筑物结构的工程示范，实现水工构筑物结构与围岩的协同作用。

需求详情

建立打印混凝土的早龄期性能评价指标体系，确定评价指标的合理范围；提出针对各指标的量化测试方法，研发相应的测试装置；开发多种环境下水工构筑物可打印混凝土的配合比；建立早龄期打印混凝土多场多尺度分析模型，实现对其性能的预测和调控。完成水工构筑物结构3D打印样机的整体设计，确定各个软硬件单元的具体技术指标要求；在市场上采购满足要求的软硬件单元、自主研制部分个性化的软硬件单元，整合中方课题组自主独立研发的摄影测量技术；开发自动控制各个软硬件单元的软件，形成测量、打印、计算分析、反馈控制协同工作的智能化系统。基于自主研发的智能化3D打印样机，在实验室内完成某水工构筑物结构的建造；对打印衬砌结构进行静力极限承载力试验和动力试验，研究结构的静、动力失效机理；对试验结构进行多尺度结构分析和传统结构分析，通过对比两种分析模式的结果，同时对比试验结果，评价结构多尺度混合分析的价值和验证智能化3D打印建造技术的可靠性。选择示范工程，根据量测结果对衬砌结构打印做初步设计，开展3D打印水工构筑物结构的工程示范，打印过程中采集打印衬砌结构变形数据；对衬砌结构进行多尺度混合分析，根据分析结果现场调整衬砌结构的打印方案，实现水工构筑物结构与围岩的协同作用。