《土建程序设计》ppt课件

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1、土建程序设计主讲：赵冰zhaobing@371.net南阳理工学院建筑工程系学习方式课堂讲解、演示20学时上机实习、辅导10学时考核方式程序设计第一章计算机在结构工程中的应用第二章结构计算程序设计基础第一篇总论1.1前言第一章:计算机在结构工程中的应用城市化的发展，加快了基础设施的建设步伐，建筑任务的加重，迫切需要提高建设效率。土木工程是国民经济发展的主要支柱之一,结构工程是这根支柱的基础。计算机科学、材料学、力学等学科间相互渗透，是结构工程发展的大好机遇。结构理论、结构试验、结构计算三足鼎立的学科结构计算结构力学，借助计算机

2、进行结构分析数值计算方法空前发展结构工程学科是一门应用型的基础性学科个别构件分析，转化为结构的整体及其耦联系统的综合分析与控制专业概念的拓宽单纯的工程结构问题转为对工程大系统问题的研究1.2结构工程学科的发展趋势第一章:计算机在结构工程中的应用结构按照较精确的模型进行分析大型结构的整体分析解放了设计人员，设计效率提高结构的可靠性保证，材料的合理利用CAD在土木工程中的应用与发展用于工程建造全过程的仿真分析，保证结构建造全过程的可靠性，指导选用合理的施工方案1.3计算机在结构工程中的应用第一章:计算机在结构工程中的应用与时间有关

3、的结构动力分析用于结构优化，自动控制和人工智能（专家系统）计算力学方法的适应性、互通性强，利于对多介质组成的结构大系统进行分析工程结构的试验仿真基于计算力学、数值模型和计算机图形技术的计算机仿真技术1.3计算机在结构工程中的应用第一章:计算机在结构工程中的应用1.PKPM系列，TBSA6.02.广厦CAD8.53.天正系列：天正建筑6.0、天正结构、天正给排水、暖通等4.理正系列：理正工具箱、理正建筑、理正结构、理正电器等5.预算类软件：韦达2003版、广联达、神机妙算等常用建筑设计软件2.1结构分析计算的特点第二章:结构计算

4、程序设计基础微机的日益普及为结构分析计算电算化奠定了基础微机运算能力的不足，需要设计者在计算方法、程序结构、数据管理及资源利用等方面精心研究微机用结构分析软件开发须采用合理的程序结构，程序设计应当结构化、模块化、层次化2.2程序设计第二章:结构计算程序设计基础正确性可靠性简明性易维护性结构化设计方法规范化软件是程序、方法、规划及相关文档在计算机上运行所必须是数据。工程化软件的要求第二章:结构计算程序设计基础问题分析规划设计程序编制调试维护程序说明2.2程序设计软件开发过程包含的主要内容程序结构的组成:（1）解决问题本身的结构（

5、2）计算结构2.3结构化程序设计第二章:结构计算程序设计基础2.3.1程序结构化（1）均由顺序、选择和循环三类基本结构组成（2）单入口、单出口（3）不含无限循环（4）没有死语句2.3结构化程序设计第二章:结构计算程序设计基础2.3.2程序模块化模块式结构程序，程序化整为零，每个模块具有独立功能。数据输入计算单元刚度形成总体刚度数据输出主控程序解方程组2.4数据管理第二章:结构计算程序设计基础2.4.1数据准备建立结构分析模型计算模型数字化数据格式化检查和校正数据2.4数据管理第二章:结构计算程序设计基础2.4.2数据输入原始数

6、据数据文件输出文件程序大型结构分析程序具有数据的预处理模块，通过图形系统交互式建立数据文件。如PKPM2.4.3数据处理与存储以节约资源为目的对称、稀疏矩阵存储，半带宽的方法2.4数据管理第二章:结构计算程序设计基础2.4.3数据交换程序：主控程序与各个功能模块（子程序），程序模块彼此之间计算机：内存空间与外存空间2.4.4结果分析中间结果分析最终结果分析第二篇平面杆系结构静力分析位移法的复习矩阵位移法一般线性方程组的解法大型稀疏线性方程组的解法第三章位移法与矩阵位移法§1位移法复习1.位移法基本思想根据位移和内力之间的关系确

7、定结构的某些位移求出内力2.位移法解题过程原结构基本结构附加约束典型方程平衡关系求解结点位移求出内力基本结构：加约束“无位移”,能拆成已知杆端力-杆端位移关系“单跨梁”的超静定结构。基本体系：受外因和未知位移的基本结构。①②③④⑤基本方程：外因和未知位移共同作用时,附加约束没有反力——实质为平衡方程。外因附加反力为零未知位移3.典型方程法步骤确定独立位移未知量数目（隐含建立基本体系，支杆只限制线位移，限制转动的约束不能阻止线位移）作基本未知量分别等于单位时的单位弯矩图作外因（主要是荷载）下的弯矩图由上述弯矩图取结点、隔离体求反

8、力系数3.典型方程法步骤建立位移法典型方程并且求解：按迭加法作最终弯矩图取任意部分用平衡条件进行校核§2矩阵位移法主要内容：（1）单元分析，将杆系结构中的一根（或一段）杆件作为一个单元，建立单元内力和位移的关系；（2）整体分析，在整体结构中分析各单元应满足的几何条件和平衡条件