多层预应力混凝土框架CAD系统的研发-结构工程专业论文.docxVIP

The Study and Development of CAD System for Multistorey Prestressed Concrete Frame Structure A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Civil Engineering By Huang guoxian Supervised by Ass. Prof. Fan Xingyi Major: Structure engineering College of Civil Engineering of Chongqing University, Chongqing, China May 2011 中文摘要 中文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE IV 摘 要 预应力混凝土框架结构具有增加混凝土经济跨度、改善结构使用性能﹑节省 材料等诸多优点，使得预应力混凝土框架结构在工程设计中得到了广泛应用。在 我国，预应力混凝土结构设计的方法尚未达到非常成熟的程度，当前的预应力混 凝土结构的计算原理和设计方法仍然非常复杂和繁琐，设计人员手工设计时非常 容易出现错误。 而在国内适用于实际工程的预应力混凝土框架结构 CAD 设计系统还很少，并 且不是很完善，因此，针对我国应用较多的多层及低层预应力混凝土框架结构， 作者研究开发了这个多层预应力混凝土框架 CAD 系统(PRECAD)。本系统的开发 使用了先进的开发平台 VC++ 6.0，运用了面向对象的程序开发方法，以 AutoCAD 作为其图形支撑环境，系统具有较好的实用性、稳定性和较高的效率。 多层预应力混凝土框架 CAD 系统模块分为前处理、核心计算和后处理三部分。 在前处理部分 PRECAD 系统通过对话框录入数据的方式建模，并通过窗口显示模 型图以反馈建模结果，核心计算部分完成了内力有限元分析，估算预应力筋面积， 计算非预应力筋面积及结构验算等工作，其中还包括一些中间结果的显示，根据 中间结果用户可以方便地对设计过程进行修改和控制。后处理模块主要负责显示、 输出计算结果和图形。 本文主要完成的任务如下： ①介绍了预应力混凝土结构的历史发展和特点，分析总结了预应力混凝土结 构设计的方法，改进了计算模型。 ②应用 VC++ 6.0 进行程序的编写，根据矩阵位移法原理，编写杆系有限元内 力计算的程序，并使程序能够自动绘制内力图和施工图。 ③用具体的实例检验本系统的计算内容和计算结果，验证系统的实用性、可 靠性。 关键词：预应力框架，有限元法，面向对象，CAD 系统 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT Pre-stressed concrete frame structure has many advantags, such as widening span of concrete structure, improving structure’s performance, consuming lower material and so on, therefore, the pre-stressed concrete structures in engineering design has been widely applied. But in our country, the design approach of prestressed concrete structure is not consummate for engineering, the current computing principles and design approach of prestressed concrete structure are grossly complicated and cumbersome, the designers easily make mistake in their manual design. In addition, it is not easy to find a perfect software to design pre-stressed concrete frame structure. Accordingly, considering the prosperous application of prestressed concrete frame structur