基于AutoCAD的轻型门式刚架程序设计

论文摘要

本研究课题为平面门式刚架结构设计软件的开发和分析（为建设部03-5-019项目中的一部分）。本文对平面门式刚架的结构特点及受力性能进行了详细的分析,讨论了编制平面门式刚架结构设计软件的相关问题。 本软件的开发以VisualC++6.O为软件开发环境,开发过程采用了面向对象编程技术:通过继承方式从MFC类库派生出我们所需要的对话框类及其他图形界面类,从Autodesk公司提供的objectARX类库中派生出我们所需要的用于完成计算和绘图所需要的实体类,并且自定义一些其他的数据类,从而实现数据和处理数据的操作的融合。 全文共分八章:第1章至第3章介绍了本软件设计的相关理论基础,包括门式刚架的结构体系特点,程序的编制背景、编程工具以及有限元法的相关知识;第4章详细阐述了软件前处理所作的工作,主要包括建立刚架模型和生成荷载;第5章介绍了程序中刚架内力计算及构件验算部分:第6章讨论了刚架后处理的相关问题;第7章和第8章通过一个实例说明了程序的前处理方法并提出了一些有关结构编程的建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第1章 概述
• 1.1 课题背景
• 1.2 轻型门式刚架结构体系概述
• 1.3 研究内容
• 第2章 CAD技术的特点及在我国土木建筑工程中的应用
• 2.1 建筑CAD的发展历程
• 2.2 STS、MTS、3D3S软件与本软件的比较
• 第3章 系统模块组成及开发工具简介
• 3.1 系统的开发平台
• 3.2 可视化编程工具VISUAL C++6.0
• 3.3 软件系统流程
• 3.4 设计数据管理
• 3.4.1 AutoCAD图形数据库
• 3.4.2 ObjectARX提供的类与自定义类的关系
• 3.4.3 程序工程的构成
• 3.5 结构对象分析
• 3.5.1 单元类
• 3.5.2 结点类
• 3.5.3 荷载类
• 3.5.4 整体结构计算类
• 第4章 门式刚架前处理设计
• 4.1 前处理的设计思想
• 4.2 结构形式、节点形式的输入及显示
• 4.3 门式刚架结构的荷载以及程序实现
• 4.3.1 恒荷载
• 4.3.2 屋面活荷载
• 4.3.3 吊车荷载
• 4.3.4 风荷载
• 4.3.5 地震荷载
• 4.4 文件生成和数据传输
• 4.5 本章小结
• 第5章 门式刚架的计算
• 5.1 平面刚架结构矩阵分析
• 5.1.1 结构矩阵分析
• 5.1.2 梁单元刚度矩阵
• 5.1.3 位移法基本方程的建立
• 5.1.4 整体刚度矩阵的集成法与存储
• 5.1.5 节点荷载向量的形成
• 5.1.6 单元杆端内力及支座反力的计算
• 5.1.7 梁单元类及程序中结构计算过程
• 5.2 内力分析中有关问题的讨论
• 5.2.1 内力组合以及程序实现
• 5.2.2 一端铰接梁单元
• 5.2.3 支座位移处理
• 5.3 楔形单元的计算
• 5.3.1 坐标系定义和位移模式
• 5.3.2 单元刚度矩阵
• 5.3.3 单元固端反力
• 5.4 门式刚架构件验算
• 5.4.1 变截面刚架构件验算
• 5.4.2 等截面刚架构件验算
• 5.4.3 正常使用极限状态的要求
• 5.4.4 程序的实现
• 第6章 程序后处理工作
• 6.1 结构变形图及杆件内力图的绘制
• 6.2 节点设计
• 6.2.1 梁柱拼接节点
• 6.2.2 屋脊拼接节点
• 6.2.3 柱脚节点
• 6.2.4 其他节点
• 6.3 属性查询功能
• 第7章 刚架前处理算例
• 7.1 设计资料
• 7.2 前处理过程
• 第8章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢