畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1.課題名稱:


鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)


2.項(xiàng)目研究背景:


所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。


編寫算例使用建設(shè)部最新出臺(tái)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2003,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ10-89相比,新增內(nèi)容約占15%,有重大修訂的內(nèi)容約占35%,保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%,規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范發(fā)布實(shí)施以來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),借鑒了國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。


3. 項(xiàng)目研究意義:


建筑中,結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個(gè)重要組成部分,它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān),對(duì)發(fā)展新技術(shù)。新材料,提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平有著重要的促進(jìn)作用。


由于結(jié)構(gòu)計(jì)算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多,并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計(jì)算量非常之大,近年來,隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展,城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化,更加劇了房屋設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時(shí)間上還是從勞動(dòng)量上,都客觀的需要計(jì)算機(jī)程序的輔助設(shè)計(jì)。這樣,結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理,主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決,結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計(jì)工作了,因此原來在學(xué)校使用的手算方法,將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去,精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識(shí)來設(shè)計(jì)出做法,還要想到如何把這些做法用代碼來實(shí)現(xiàn),


4.文獻(xiàn)研究概況


在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的,做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò),計(jì)算機(jī)也是如此的。


建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ68-84) 該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則,是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則,這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí),可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個(gè)結(jié)構(gòu),以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)理論,采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法分析確定,即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量,使設(shè)計(jì)的概念和方法都建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,并以主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性,屬于“概率設(shè)計(jì)法”,這是設(shè)計(jì)思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國(guó)際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法發(fā)展的總趨勢(shì),而我國(guó)在設(shè)計(jì)規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法是迄今為止采用最廣泛的國(guó)家。
結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng) 常見的作用效應(yīng)有:


1.內(nèi)力。

軸向力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;

剪力,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;

彎矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;

扭矩,即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。


2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。


3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。


4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。


5.變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點(diǎn)間的相對(duì)位移。變形分為彈性變形和塑性變形。


6.應(yīng)變:如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。


極限狀態(tài) 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類:


1.承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài):

(1)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);

(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過而破壞(包括疲勞破壞),或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系;

(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。


2.正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):

(1)影響正常使用或外觀的變形;

(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);

(3)影響正常使用的振動(dòng);(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。


結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù),是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡,力求以最低的代價(jià),使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi),能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個(gè)目的,人們采用過多種設(shè)計(jì)方法。以現(xiàn)代觀點(diǎn)看,可劃分為定值設(shè)計(jì)法和概率設(shè)計(jì)法兩大類。

1.定值設(shè)計(jì)法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素(如荷載、材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)、計(jì)算公式精度等)看作非隨機(jī)變量,而且采用以經(jīng)驗(yàn)為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)方法,即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)S(內(nèi)力、變形、裂縫寬度等)不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力R(強(qiáng)度、剛度、抗裂度等),即S≤R。在20世紀(jì)70年代中期前,我國(guó)和國(guó)外主要都采用這種方法。


2.概率設(shè)計(jì)法:將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機(jī)變量,而且采用以統(tǒng)計(jì)為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的