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面向对象的预应力连续梁桥计算机辅助配筋设计研究
| 论文题名： | 面向对象的预应力连续梁桥计算机辅助配筋设计研究 |
| 关键词： | 连续梁桥;计算机辅助设计;结构优化;配筋设计;参数化布束 |
| 摘要： | 本文采用面向对象的程序设计技术、基于ObjectARX的AutoCAD二次开发技术，完成了预应力混凝土连续梁桥计算机辅助配筋系统的程序编制及系统的架构。文中重点研究了基于工程对象的预应力混凝土连续梁桥优化估束CAD模块以及参数化布束CAD模块，给出了钢束优化数学模型建立、求解的原理方法和算法实现，以及参数化布束的关键技术，并结合工程实例验证了程序的合理性和实用性。 首先进行了面向对象的方法学理论研究，明确面向对象思想的概念及其基本特征，对面向对象方法用于计算机程序设计的基本思想与实现途径进行研究，通过总结面向对象编程方法（OOP—Object—Oriented Programming）的技术特点，掌握如何从实际问题中抽象提出“类”的概念，并将其实例化为“对象”，并描述了面向对象方法在桥梁工程结构设计中的应用途径。 其次对预应力钢束优化模型建立的理论方法进行了研究，通过研究结构优化设计及线性规划优化理论，提出并建立了预应力钢束优化的概念及数学模型，为预应力混凝土连续梁桥优化估束计算提供算法基础，并应用面向对象的C++编程语言完成了线性规划理论单纯形算法的程序编制。 然后进行了预应力混凝土连续梁桥优化估束CAD模块的开发，根据主梁结构模型利用依托有限元分析程序计算施工阶段及成桥状态的结构内力，作为估束内力反馈给估束模块使用。针对施工阶段和使用阶段分别建立优化估束数学规划模型，实现钢束用量的优化计算。 另外通过对工程参数化设计方法进行研究，提出了基于ObjectARX二次开发技术的预应力钢束的参数化设计思想，并进行预应力布束CAD模块的开发。钢束设计的内容包括钢束布置控制参数的确定、钢束的纵向设计和横向设计三部分。通过提取钢束的纵向曲线参数建立纵向设计模型，根据导线点法原理完成钢束纵向线形的描述。提出以“层”、“段”、“个体”三级概念建立钢束横向设计参数化模型的思想，在布束控制截面上完成钢束的横向布置。最后根据参数化概念抽象完成钢束布置相关类的设计，实现面向对象的参数化布束程序编制。 最后针对某4×30m连续梁桥工程实例，应用本文配筋系统进行优化估束计算，结果表明能够达到优化钢束面积、节省钢束用量的经济效应，并完成钢束的纵向、横向参数化布置，验证了程序的实用性和可靠性。 |
| 作者： | 黄毅 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙建渊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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