連續(xù)剛構(gòu)橋梁的參數(shù)化建模與分析方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，通用的有限元分析軟件在近些年得到了十足的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)分析計(jì)算方面也日趨完善;在橋梁工程實(shí)際中，MIDAS/CIVIL、橋梁博士等軟件已廣泛的應(yīng)用于結(jié)構(gòu)計(jì)算分析中，但是隨著對(duì)于結(jié)構(gòu)分析的精確度要求越來越高，上述橋梁有限元軟件建模方法所采用的梁?jiǎn)卧蛘邨U系單元無法滿足現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算的精度要求，而一些實(shí)體分析軟件如MIDAS/FEA、ABAQUS建立橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)體模型時(shí)過程又比較復(fù)雜，目前在MIDAS/CIVIL中采用建

2、模助手的方法可以大大的簡(jiǎn)化建模過程，僅僅通過一系列對(duì)話框中參數(shù)的輸入即可實(shí)現(xiàn)建模過程;本論文針對(duì)現(xiàn)階段有限元分析軟件的不足之處，依托VS C++平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋梁有限元實(shí)體網(wǎng)格的參數(shù)化建模。
　　為實(shí)現(xiàn)對(duì)以上內(nèi)容的掌握，主要從以下具體方面展開理論學(xué)習(xí):
　?、賹W(xué)習(xí)MFC對(duì)話框的編制過程，建立基于對(duì)話框程序來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，用戶只需要對(duì)整個(gè)橋梁基本參數(shù)的輸入，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意變截面單箱單室連續(xù)剛構(gòu)橋的外輪廓的確定。
　　

3、②學(xué)習(xí)MIDAS/CIVIL、MIDAS/FEA、RCF、ABAQUS等軟件的建模過程，研究分析連續(xù)剛構(gòu)橋梁的受力特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)要求，加深對(duì)橋梁孔跨布置以及截面各參數(shù)的認(rèn)識(shí)了解，對(duì)結(jié)構(gòu)各參數(shù)如箱梁高度、底板腹板變化規(guī)律以及雙薄壁墩間距展開了對(duì)比分析;研究各軟件在建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)，分析各有限元模型的計(jì)算結(jié)果。
　?、垩芯繕蛄航Y(jié)構(gòu)橫向、縱向各參數(shù)的設(shè)置與變化規(guī)律，通過對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的理解，實(shí)現(xiàn)通過參數(shù)來建立橋梁截面外輪廓各點(diǎn)坐標(biāo)的確定;研究

4、各種截面網(wǎng)格劃分的方法，通過比對(duì)最終確定采用基于CGAL的2D Delaunay三角形網(wǎng)格劃分;研究映射機(jī)制，通過橋梁縱向任意截面的二維網(wǎng)格劃分，采用面積坐標(biāo)法以及等參坐標(biāo)法，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)橋梁上部結(jié)構(gòu)的五面體6節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格的劃分;在整個(gè)橋梁上部結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分完畢之后根據(jù)雙薄壁墩的尺寸特點(diǎn)，找出橋墩結(jié)構(gòu)的三維區(qū)間，根據(jù)其節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)沿橋墩高度方向進(jìn)行映射，完成對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)的八節(jié)點(diǎn)六面體網(wǎng)格的劃分;研究節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)以及節(jié)點(diǎn)編號(hào)規(guī)律，通過節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)建立單元拓?fù)洌?/p>