落地式圆形钢筒仓计算机辅助设计系统开发

摘要

落地式钢筒仓是一种用来贮存水泥、粉煤灰、粮食等散体物料的落地式钢制构筑物，广泛应用于农业、化工、矿业、冶金、电力等领域，大都采用薄钢板卷制或装配而成。作为一种组合的旋转薄壳结构，其受力情况和破坏准则相当复杂。目前国内已有部分软件可用于落地式圆形钢筒仓仓壁的设计，而针对其地基基础部分的设计软件还未见报道，针对落地式圆形钢筒仓仓顶、仓壁、地基基础的计算设计绘图一体化软件还未出现。落地式圆形钢筒仓的设计，国内大都还停留在单向的手工设计阶段，自动化程度较低。
　　本文依据国内外现行规范和资料，比较系统地总结了落地式圆形钢筒仓的仓顶部分、仓壁部分、地基基础部分在不同荷载作用下的快速计算方法。使用编程软件VisualLISP以AutoCAD为开发平台，完成了落地式圆形钢筒仓计算设计及绘图程序SSCAD1.0(STEEL SILO CAD)。SSCAD1.0包括仓顶仓壁模块、地基基础模块和后处理模块，其具体功能为:
　　(1)仓顶仓壁模块可完成仓顶仓壁结构的参数输入、内力计算和验算设计;
　　(2)地基基础模块可完成地基和不同形式基础（平板基础、桩基础、薄壳基础）的参数输入、地基计算与验算、基础计算与设计;
　　(3)后处理模块可根据前处理模块中输入和得出的数据在AutoCAD中实现参数化绘图，并可以输出word版的计算书。
　　SSCAD1.0程序操作简单，界面友好，方便使用，可减少复杂的重复性计算和施工图绘制工作，将工程师从复杂的重复性劳动中解放出来，实现落地式圆形钢筒仓的优化设计。
　　最后，依据某实际筒仓工程，将SSCAD1.0的计算结果与ADINA软件计算结果进行对比，以验证SSCAD1.0计算的准确性。结果显示SSCAD1.0计算精度较高，可满足实际工程的需要。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 钢筒仓简介

1．2 钢筒仓设计研究简介

1．2．1 国内外钢筒仓设计的发展

1．2．2 国内铜筒仓设计的现状

1．2．3 国内铜筒仓设计软件介绍

1．2．4 国内钢筒仓地基基础设计软件介绍

1．3 CAD二次开发和LISP语言

1．4 本文所做的主要工作

第二章 落地式圆形钢筒仓快速计算方法简介

2．1 引言

2．2 落地式圆形钢筒仓仓顶结构快速计算

2．3 落地式圆形钢筒仓仓壁结构快速计算

2．3．1 仓壁荷载计算

2．3．2 仓壁荷载组合

2．3．3 仓壁验算

2．4 落地式圆形钢筒仓地基基础结构快速计算

2．4．1 基础形式介绍

2．4．2 地基计算与验算

2．4．3 基础内力计算与设计

2．5 本章小结

第三章 落地式圆形钢筒仓计算设计及绘图程序开发

3．1 程序开发总体结构

3．2 仓顶仓壁模块

3．2．1 筒仓基本参数

3．2．2 荷载与组合

3．2．3 内力分析

3．2．4 设计验算

3．3 地基基础模块

3．3．1 地基基础信息

3．3．2 基础形式选择

3．3．3 基础附属部分

3．3．4 地基验算

3．3．5 基础计算与设计

3．4 后处理模块

3．4．1 施工图绘制

3．4．2 计算书输出

3．5 SSCAD1．0实现方法简介

3．5．1 人机交互对话框的实现

3．5．2 仓顶仓壁模块计算内核

3．5．3 地基基础模块计算内核

3．5．4 参数化绘图

3．5．5 几个主要功能的实现

3．6 本章小结

第四章 筒仓工程实例应用

4．1 引言

4．2 筒仓基本信息

4．3 仓壁计算结果对比

4．3．1 仓壁有限元模型建立

4．3．2 仓壁计算结果对比

4．4 地基基础计算结果对比

4．4．1 地基基础有限元模型建立

4．4．2 基础计算结果对比

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢