連續(xù)剛構(gòu)橋三維有限元參數(shù)化建模研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，通用的有限元軟件得到了廣泛的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)分析也日益完善。在橋梁結(jié)構(gòu)分析過程中，橋梁的計算精度要求也越來越高。但目前有限元軟件（例如橋梁博士，ABAQUS，MIDAS等）多采用梁單元或桿系單元對橋梁進(jìn)行建模與分析，這無法達(dá)到現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)計算精度的要求。隨著計算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展和分析要求的提高，采用空間實體單元對橋梁進(jìn)行高精度分析逐漸成為一種新的發(fā)展趨勢。目前，現(xiàn)有的橋梁有限元軟件對建立橋梁實體結(jié)構(gòu)模型時比較復(fù)雜

2、，相應(yīng)的MIDAS軟件出現(xiàn)了“建模助手”，這大大提高了建模效率。而本文針對現(xiàn)有橋梁有限元軟件的不足，利用VC++實現(xiàn)單箱單室連續(xù)剛構(gòu)橋三維有限元參數(shù)化建模。
　　本文以VC++為平臺，利用四面體網(wǎng)格生成接口軟件TetGen，研究了變截面箱梁參數(shù)化建模的方法。用多連通平面多邊形面片描述橫截面、用字符串函數(shù)描述箱梁截面上各特征點的坐標(biāo)變化規(guī)律，將平面橫截面面片映射為空間橫截面面片，再自動生成相鄰空間面片的連接面片，從而獲得箱梁的空間多

3、面體。利用四面體網(wǎng)格劃分接口軟件TetGen對箱梁空間多面體進(jìn)行四面體網(wǎng)格剖分，自動生成高質(zhì)量的四面體網(wǎng)格。通過將網(wǎng)格數(shù)據(jù)寫為inp文件導(dǎo)入ABAQUS軟件進(jìn)行受力計算，并與MIDAS CIVIL軟件中模型進(jìn)行比較。其中，參數(shù)化主要表現(xiàn)在:橫截面的描述，橫隔板截面的描述，橋梁變截面曲線描述等等。
　　根據(jù)以上所述的內(nèi)容，本文主要進(jìn)行了以下工作:
　　(1)研究連續(xù)剛構(gòu)橋橫向、縱向模型特點，并將其參數(shù)化。
　　(2)學(xué)習(xí)

4、C++軟件的使用，重點學(xué)習(xí)的是MFC中的視圖-文檔體系，完成參數(shù)化建模時用到界面。用戶只需在界面輸入變截面橋梁的參數(shù)，即可完成建模功能。
　　(3)學(xué)習(xí)TetGen庫的理論知識，確?？梢允褂肨etGen庫中的函數(shù)對空間多面體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到較高質(zhì)量的四面體網(wǎng)格。
　　(4)學(xué)習(xí)ABAQUS軟件的使用。本文中需要將C++軟件中生成的網(wǎng)格數(shù)據(jù)寫成inp文件，再將其導(dǎo)入ABAQUS軟件，對該模型進(jìn)行計算，來驗證參數(shù)化建模的正確性