特色技术

专业从事预应力结构体系的设计、施工一体化解决方案

资讯分类

干货 :CSI Safe有限元结构设计软件的前处理开发(1)

  • 分类:程序技术
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2015-11-23 14:47
  • 访问量:

【概要描述】CsiSafe软件可以方便地对各种板类构件进行结构设计和计算,为美国Csi公司的主要产品,号称是混凝土预制板和基础系统的终极设计工具。该软件利用最先进的有限元技术,使用板壳单元等对板类构件进行内力计算,然后通过板带进行设计。不过在地下车库设计中,因为结构平面较大且多数不规则,对每条板带进行x、y向划分与命名不仅工作量非常巨大(一般四万平米的地下室会有2000多条板带),而且不太友好的操作界面(精确

干货 :CSI Safe有限元结构设计软件的前处理开发(1)

【概要描述】CsiSafe软件可以方便地对各种板类构件进行结构设计和计算,为美国Csi公司的主要产品,号称是混凝土预制板和基础系统的终极设计工具。该软件利用最先进的有限元技术,使用板壳单元等对板类构件进行内力计算,然后通过板带进行设计。不过在地下车库设计中,因为结构平面较大且多数不规则,对每条板带进行x、y向划分与命名不仅工作量非常巨大(一般四万平米的地下室会有2000多条板带),而且不太友好的操作界面(精确

  • 分类:程序技术
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2015-11-23 14:47
  • 访问量:
详情

  Csi Safe软件可以方便地对各种板类构件进行结构设计和计算,为美国Csi公司的主要产品, 号称是混凝土预制板和基础系统的终极设计工具。该软件利用最先进的有限元技术,使用板壳单元等对板类构件进行内力计算,然后通过板带进行设计。不过在地下车库设计中,因为结构平面较大且多数不规则,对每条板带进行x、y向划分与命名不仅工作量非常巨大(一般四万平米的地下室会有2000多条板带),而且不太友好的操作界面(精确绘图会很麻烦)也会导致一些细小的几何误差,而该细小的、不易察觉的几何误差在某些受力较敏感的部位则会产生一些较大的内力误差,从而影响设计结果。因此,为了提高效率与设计精确度,对该软件进行前处理开发势在必行。

  我公司运用MicroSoft的Visual C++6.0作为开发工具,充分采取面向对象的程序设计技术,将板带作为类来处理,这样处理的好处在于,逻辑结构(物理概念)较为清晰,并且后续开发时可以直接将类拷贝使用,而不需要再重新开发,便于软件形成“套装”效果。

  首先设计一个CPri类,用于一些常规的字符串、读写文件等的处理。接着设计一个CStrip类表示每条板带,主要属性为板带名称、左板带宽度、右板带宽度等。然后设计一个CStripRec类,用来在车库各个区域内形成各种板带并进行命名,针对我公司目前在地下车库中开发的两种体系:有粘结预应力无梁楼盖与有粘结预应力扁梁板结构,对板带的命名与划分分别进行了量化处理,合并在CStrip类的一个函数中。最后设计一个CStrips集合类,用于统一管理板带的命名和划分。

  令人较头疼的是,Safe软件中对point(点)的处理十分敏感,后置的点会将同一位置的点消除,引起一些冗余,从而会导致一些意外错误,因此在CStrips中特别设计了一个MergePoint()函数,用于合并重复点。函数如下:

  bool CStrips::MergePoint()

  {

  bool b1=false;

  vector<CKLPoint> ::iterator it;

  for (it=v_Point.begin();it!=v_Point.end();++it)

  {

  vector<CKLPoint>::iterator it2=v_Point.begin();

  while (it2!=v_Point.end())

  {

  if (it2!=it)

  {

  if (it2->MergePoint(*it))

  {

  cout<<"有重复点"<<it->PointNum<<endl;

  it2=v_Point.erase(it);

  it=v_Point.begin();

  b1=true;

  break;

  }

  }

  ++it2;

  }

  }

  return b1;

  }

  其中vector为stl标准程序库中的向量类。

  最后在console平台下,手工输入文件以及扁梁宽度等参数,就可以顺利地进行各种板带划分。一般情况下,四、五万平米的地下车库板带划分,以前两个熟练的设计人员需要至少三天才能完成,划分的精确度还经常有误,特别是一些转角区域因为旋转角度的原因,板带起点与终点很难精准定位,这个过程既漫长又痛苦。现在一个设计人员仅需要10分钟左右时间就可以完成该项工作,不仅极大地提高了工作效率,准确度也能有效地保证。尤其在房产公司催进度的情形下感觉优势十分明显也很有成就感。

  下图为我公司设计施工的深圳招商地产双玺花园二期地下车库板带划分图,该车库顶板选用我公司开发的“有粘结预应力扁梁+有粘结预应力板”技术,底板选用“有粘结预应力无梁板+柱墩”体系,划分后的板带示意图如下:

顶板A层板带划分图

顶板B层板带划分图

顶板Other层板带划分图

底板A层板带划分图

底板B层板带划分图

底板Other层板带划分图

  应用该前处理程序,可以直接划分好X、Y向A、B、O层的所有板带,而且命名也按顺序完成,无一重复。这样便于与后处理程序方便地接口。

  (未完待续)

扫二维码用手机看