畢業(yè)設計開題報告

畢業(yè)設計開題報告

1.課題名稱：

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

2.項目研究背景：

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設計，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用（或稱荷載）的平面或空間體系。

編寫算例使用建設部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2003,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GBJ10-89相比，新增內(nèi)容約占15％，有重大修訂的內(nèi)容約占35％，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50％，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范發(fā)布實施以來的實踐經(jīng)驗，借鑒了國外先進標準技術(shù)。

3. 項目研究意義：

建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。

由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標準很零碎。并且計算量非常之大，近年來，隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化，更加劇了房屋設計的復雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上，都客觀的需要計算機程序的輔助設計。這樣，結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設計是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設計工作了，因此原來在學校使用的手算方法，將被運用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學的結(jié)構(gòu)知識來設計出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來實現(xiàn)，

4.文獻研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設計中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設計時關(guān)鍵是要減少漏項、減少差錯，計算機也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設計統(tǒng)一標準（GBJ68－84） 該標準是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設計的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設計規(guī)范以及地基基礎和建筑抗震等設計規(guī)范應遵守的準則，這些規(guī)范均應按本標準的要求制定相應的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設計規(guī)范時，可參照此標準規(guī)定的原則。本標準適用于建筑物（包括一般構(gòu)筑物）的整個結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎；適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標準引進了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設計理論，采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機變量，使設計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學的基礎上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于“概率設計法”，這是設計思想上的重要演進。這也是當代國際上工程結(jié)構(gòu)設計方法發(fā)展的總趨勢，而我國在設計規(guī)范（或標準）中采用概率極限狀態(tài)設計法是迄今為止采用最廣泛的國家。
結(jié)構(gòu)的作用效應 常見的作用效應有：

1．內(nèi)力。

軸向力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力；

剪力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力；

彎矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩；

扭矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。

2．應力。如正應力、剪應力、主應力等。

3．位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點位變（線位移）或某線段方向的改變（角位移）。

4．撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。

5．變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。

6．應變：如線應變、剪應變和主應變等。

極限狀態(tài) 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類：

1．承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或達到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)：

（1）整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；

（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞（包括疲勞破壞），或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載； （3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系；

（4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。

2．正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認為超過了正常使用極限狀態(tài)：

（1）影響正常使用或外觀的變形；

（2）影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；

（3）影響正常使用的振動；（4）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)設計的基本任務，是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價，使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能滿足預定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達到這個目的，人們采用過多種設計方法。以現(xiàn)代觀點看，可劃分為定值設計法和概率設計法兩大類。

1．定值設計法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素（如荷載、材料強度、幾何參數(shù)、計算公式精度等）看作非隨機變量，而且采用以經(jīng)驗為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設計方法，即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應S（內(nèi)力、變形、裂縫寬度等）不應大于結(jié)構(gòu)抗力R（強度、剛度、抗裂度等），即S≤R。在20世紀70年代中期前，我國和國外主要都采用這種方法。

2．概率設計法：將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機變量，而且采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標來度量結(jié)構(gòu)可靠性的