建筑工程畢業(yè)論文開題報告

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建筑工程畢業(yè)論文開題報告

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建筑工程畢業(yè)論文開題報告

　　課題名：鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

　　畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義

　　1.1 課題任務(wù)

　　改造平面鋼架分析程序;編制現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架機構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計程序。

　　1.2 研究背景：

　　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。

　　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。編寫依據(jù)為建設(shè)部新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002。該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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)布實施以來的實踐經(jīng)驗，借鑒了國外先進標準技術(shù)。

　　1.3 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)，對發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。

　　由于結(jié)構(gòu)計算牽涉的數(shù)學公式較多，涉及的規(guī)范和標準很零碎，并且計算量非常之大，近年來，隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化，更加劇了房屋設(shè)計的復雜性。許多高層建筑不斷的被建造，這些建筑無論從時間上還是從勞動量上，都需要借助計算機輔助設(shè)計。因此結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，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、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理，這些問題已經(jīng)正確解決。結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制則是件令人辛苦的工作。本課題將結(jié)構(gòu)設(shè)計計算運用到具體的程序代碼中去，不僅要利用所學的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法，還要將這些做法用代碼來實現(xiàn)。

　　文獻綜述

　　在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要減少漏項、減少差錯，計算機也是如此。

　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計國家標準見GBJ68-84 。該標準是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，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)計規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守的準則。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時，可參照此標準規(guī)定的原則。本標準適用于建筑物包括一般構(gòu)筑物的整個結(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、運輸與安裝等施工階段。本標準引進了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計理論，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機變量，使設(shè)計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學的基礎(chǔ)上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計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)計法”，這是設(shè)計思想上的重要演進，也是當代國際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法發(fā)展的總趨勢。我國在設(shè)計規(guī)范或標準中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法，是迄今為止采用最廣泛的國家。

　　2.1 結(jié)構(gòu)常見的作用效應(yīng)

　　(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)件中各點間的相對位移。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。

　　2.2 極限狀態(tài)

　　整個結(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：

　　文獻綜述結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或達到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)：

　�、� 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡如傾覆等;

　�、� 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞，包括疲勞破壞，或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載;

　�、� 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系;

　�、� 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定如屈曲等。

　　(2)正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達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，即認為超過了正常使用極限狀態(tài)：

　�、� 影響正常使用或外觀的變形;

　�、� 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;

　�、� 影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

　　2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法

　　在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價，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)，能滿足預定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達到這個目的，人們采用過多種設(shè)計方法。以現(xiàn)代觀點看，可劃分為定值設(shè)計法和概率設(shè)計法兩大類。

　　(1)定值設(shè)計法

　　將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素如荷載、材料強度、幾何參數(shù)、計算公式精度等看作非隨機變量，而且采用以經(jīng)驗為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法，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——強度、剛度、抗裂度等，即S≤R。在20世紀70年代中期前，我國和國外主要都采用這種方法。

　　(2)概率設(shè)計法

　　將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機變量，采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法，即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設(shè)計結(jié)構(gòu)，也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力S>R的概率應(yīng)小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀40年代提出來的，至70年代后期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法開始由定值法向概率法過渡。

　　2.4 面向?qū)ο缶幊?/p>

　　使創(chuàng)建Windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊蹋騉OP。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建，它是程序的組成模塊。

　　2.5 幾個定義

　　控件提供程序可見界面的可重用對象�？丶氖纠形谋究�、標簽和命令按鈕。

　　文獻綜述事件由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標、一段時間的限制，或從端口接收數(shù)據(jù)。

　　方法嵌入在對象定義中的程序代碼，它定義對象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如，數(shù)據(jù)庫對象有打開紀錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。

　　對象程序的基本元素，它含有定義其特征的屬性，定義其任務(wù)和識別它可以響應(yīng)的事件的方法�？丶痛绑w是Visual Basic中所有對象的示例。

　　過程為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。

　　屬性對象的特征，如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀，有時也決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數(shù)據(jù)和從對象取回信息。

　　參考文獻

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　　研究內(nèi)容

　　(1)平面鋼架分析程序的改造

　　對結(jié)構(gòu)力學教研室版平面鋼架分析程序進行修改和補充。要求：

　�、� 編寫自動生成節(jié)點坐標和單元節(jié)點編號的程序，或以圖形方式輸入計算簡圖。

　�、� 修改程序，使之適合多工況內(nèi)力計算;

　　③ 根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點，設(shè)計適當?shù)娜藱C界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。

　　(2)編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計程序

　�、� 根據(jù)有關(guān)的規(guī)范，應(yīng)明確計算的各種荷載恒載、樓屋面活載、風荷載和地震作用等的計算方法，在此基礎(chǔ)上編寫自動生成各種荷載作用下的結(jié)點荷載和單元荷載的程序。地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗公式確定。

　　② 計算各種荷載單獨作用時框架各桿件的內(nèi)力。計算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力隨機文件中。對豎向荷載下的梁端彎距進行塑性調(diào)幅。

　�、� 在②中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上，分別計算各種可能的荷載組合下，梁、柱控制截面的內(nèi)力。計算結(jié)果存放在適當?shù)奈募小?/p>

　�、� 從③生成的文件中選出最不利組合，同時給出截面配筋。