等跨体外预应力连续梁桥计算机辅助设计系统研究

摘要

本文采用面向对象的程序设计技术、基于ObjectARX的AutoCAO二次开发技术和工程数据库技术，完成了体外预应力混凝土连续桥CAD系统的核心计算程序编制及系统的架构。文中重点研究了基于工程对象(OOP)的桥梁结构有限元分析计算的核心处理系统，给出了核心工程数据库的组成要素、关键技术以及前后处理子系统设计的主要内容。 首先针对桥梁结构不同于一般有限元结构的特殊性，对桥梁结构有限元分析程序的设计和编制原理进行了描述，并基于面向对象的程序设计，构造出现代基本桥梁结构有限元程序的各功能类的划分及其属性和方法，并通过对面向对象的桥梁结构分析程序基本原理的研究，给出了桥梁杆系有限元基于面向对象编程条件下的实现方法。 其次完成了体外预应力索刚度方程的推导，提出了体内预应力与体外预应力效应及其有限元计算模拟方法，设计了相关类，给出了各类的属性和方法以及重要方法的实现过程，给出了基于面向对象编程条件下体内和体外预应力效应计算的实现方法、措施和途经。并通过算例验证了程序编制的正确性。 通过研究混凝土收缩效应的程序计算方法，设计和实现了徐变类、温度效应类、影响线类、施工阶段类，以及整体控制类。并由整体控制类实例化的对象完成桥梁施工中各方法的操作运行，从而实现了桥梁结构分析系统的面向对象程序设计。通过算例验证了徐变分析的正确性。 另外对适合等跨体外预应力混凝土连续梁桥CAD系统的开发平台和开发技术进行了分析和选择；简述了该专用CAD系统的系统构成；给出了前后处理系统内容和设计方法，详细论述了设计过程中的关键技术及注意事项。 最后通过工程实例并与商业软件比较，验证了面向对象现代桥梁结构分析系统的合理性和可靠性。

目录

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第1章绪论

1.1体外预应力混凝土梁桥结构分析综述

1.2计算程序及CAD系统

1.3本文研究的目的意义、方法和主要内容

第二章面向对象的桥梁结构分析程序基本原理

2.1平面杆系有限元分析基本理论

2.2面向对象有限元程序设计方法

2.3桥梁结构程序的面向对象分析和设计

2.4本章小结

第三章体内与体外预应力效应类的设计与实现

3.1体内预应力效应分析

3.2体内预应力效应类的设计

3.3体内预应力效应类的实现

3.4体外预应力效应分析

3.5体外预应力效应类的设计

3.6体外预应力效应类的实现

3.7算例

3.8本章小结

第四章面向对象桥梁结构分析程序的实现

4.1混凝土收缩效应的程序编制

4.2徐变效应类的设计和实现

4.3温度效应类的设计和实现

4.4影响线类的设计与实现

4.5施工阶段类与整体控制类的设计和实现

4.6算例

4.7本章小结

第五章基于ObjectARX的桥梁CAD系统的研究

5.1开发技术及平台的选择

5.2等跨体外预应力连续梁桥CAD系统的整体结构设计

5.3桥梁CAD前处理系统设计及关键技术

5.4工程数据库的设计

5.5桥梁CAD后处理系统设计

5.6本章小结

第六章工程应用

6.1陕西桥算例

6.2云南桥算例

6.3本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2进一步工作的方向

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果