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)計算分析中，但是隨著對于結(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單元或者桿系單元無法滿足現(xiàn)代橋梁設(shè)計計算的精度要求，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化建模過程，僅僅通過一系列對話框中參數(shù)的輸入即可實(shí)現(xiàn)建模過程;本論文針對現(xiàn)階段有限元分析軟件的不足之處，依托VS C++平臺實(shí)現(xiàn)對連續(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):
　　①學(xué)習(xí)MFC對話框的編制過程，建立基于對話框程序來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，用戶只需要對整個橋梁基本參數(shù)的輸入，即可實(shí)現(xiàn)對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)計要求，加深對橋梁孔跨布置以及截面各參數(shù)的認(rèn)識了解，對結(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算結(jié)果。
　　③研究橋梁結(jié)構(gòu)橫向、縱向各參數(shù)的設(shè)置與變化規(guī)律，通過對各項參數(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)對整個橋梁上部結(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)編號規(guī)律，通過節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)建立單元拓?fù)洌?/p>