| 【中文题名】 | 筏板基础工程的计算机辅助设计研究 |
| 【英文题名】 | Study of Raft Foundation Engineering by Numerical Analysis Method |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-25 |
| 【中关键词】 | 钢筋混凝土,筏板基础,有限单元法,ANSYS软件,APDL,TclTk |
| 【英关键词】 | reinforced concrete,raft foundation,finite element method,ANSYS software,APDL language,Tcl/Tk language, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>土力学、地基基础工程>地基基础>地基和基础的理论和计算> |
| 【论文摘要】 | 大型筏板基础业已成为高层建筑的主要基础形式之一，但对于其理论的研究仍有待完善。目前，筏板基础的研究手段主要有：原型试验、模型试验和有限元分析方法。因地基土的物理力学性质离散性大，地基、基础和上部结构的作用复杂，原型试验和模型试验针对性较强，费用也较高，而有限元方法对筏板基础的整体分析却十分方便，大量的应用显示，有限元方法能较好的拟合实际工程试验情况。
本文通过对筏板基础计算方法的研究，根据筏板基础结构的受力特点，应用ANSYS提供的二次开发接口，利用Tcl／Tk、APDL和UIDL等开发语言，开发出了适用于筏板基础的专用程序，并采用此程序进行了大量的数值模拟试验和工程实例的计算。通过数值模拟试验得出了筏板基础的沉降、基底附加应力与筏板的厚度、埋深及基础宽度之间的一些规律，通过对某工程进行三维建模、RFDG程序模拟与实际观测值进行对比，证明了该程序能较好的模拟筏板基础的受力情况及其沉降。
本文不仅开发出适用筏板基础设计的程序，而且总结了ANSYS的二次开发的基本过程，尤其是在ANSYS的界面开发方面，总结了Tcl／Tk的使用方法及经验，为其他使用ANSYS二次开发功能的朋友提供借... |
| 【论文题纲】 |
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独创性声明 |
3 |
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学位论文版权使用授权书 |
3-4 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-9 |
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第一章 绪论 |
9-14 |
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1.1 筏板基础介绍 |
9-12 |
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1.1.1 国内研究现状 |
9-10 |
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1.1.2 国外研究现状 |
10 |
|
1.1.3 地基模型 |
10-11 |
|
1.1.4 地基与基础的共同作用 |
11-12 |
|
1.1.5 筏板基础的沉降 |
12 |
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1.2 ANSYS二次开发介绍 |
12-13 |
|
1.3 本课题研究的主要内容 |
13 |
|
1.4 本课题研究的意义 |
13-14 |
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第二章 筏板基础工程中的有限单元法及ANSYS介绍 |
14-28 |
|
2.1 有限单元法介绍 |
14-17 |
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2.1.1 概述 |
14-15 |
|
2.1.2 有限单元法分析问题的步骤 |
15-17 |
|
2.2 筏板基础工程中的有限单元法 |
17-22 |
|
2.2.1 筏板基础工程中的一般计算方法介绍 |
18 |
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2.2.2 筏板基础工程中的有限单元法 |
18-22 |
|
2.3 大型有限元程序ANSYS介绍 |
22-28 |
|
2.3.1 ANSYS的特点 |
22-23 |
|
2.3.2 ANSYS的组成 |
23-25 |
|
2.3.3 用ANSYS求解问题的步骤 |
25-28 |
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第三章 筏板基础设计向导程序开发 |
28-57 |
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3.1 筏板基础设计程序概述 |
28-29 |
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3.1.1 RFDG程序的基本计算假定 |
28 |
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3.1.2 RFDG程序的适用范围 |
28-29 |
|
3.1.3 RFDG程序的特点 |
29 |
|
3.2 RFDG程序的模型建立 |
29-33 |
|
3.2.1 RFDG程序力学模型的建立 |
29-30 |
|
3.2.2 RFDG程序材料模型的选择 |
30-33 |
|
3.3 ANSYS的二次开发技术 |
33-42 |
|
3.3.1 ANSYS界面开发语言Tcl／Tk |
34-37 |
|
3.3.2 ANSYS参数化设计语言APDL |
37-40 |
|
3.3.3 ANSYS界面设计语言UIDL |
40-42 |
|
3.4 RFDG程序的功能模块设计 |
42-46 |
|
3.4.1 RFDG程序前处理模块设计 |
42-43 |
|
3.4.2 RFDG程序求解模块设计 |
43-44 |
|
3.4.3 RFDG程序的后处理模块设计 |
44 |
|
3.4.4 RFDG程序的子模型分析模块设计 |
44-45 |
|
3.4.5 RFDG程序的视图控制模块设计 |
45-46 |
|
3.5 RFDG程序的数据流程设计 |
46-48 |
|
3.4.1 RFDG程序的总数据流程图 |
46 |
|
3.4.2 RFDG程序的数据输入设计 |
46-47 |
|
3.4.3 RFDG程序的数据输出设计 |
47-48 |
|
3.6 RFDG程序的实施 |
48-53 |
|
3.6.1 RFDG程序的菜单设计 |
48-49 |
|
3.6.2 RFDG程序的界面设计 |
49-52 |
|
3.6.3 RFDG程序的功能实现 |
52-53 |
|
3.7 RFDG程序的应用实例 |
53-57 |
|
3.7.1 RFDG程序的安装 |
53 |
|
3.7.2 RFDG程序的应用实例 |
53-57 |
|
第四章 筏板基础数值模拟试验 |
57-76 |
|
4.1 试验目的 |
57 |
|
4.2 正交试验设计 |
57-60 |
|
4.2.1 试验条件 |
57-58 |
|
4.2.2 考虑交互作用的正交试验组合 |
58-60 |
|
4.3 试验结果分析 |
60-76 |
|
4.3.1 基底沉降分析 |
61-69 |
|
4.3.2 基底附加应力分析 |
69-76 |
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第五章 工程实例分析 |
76-95 |
|
5.1 工程概况 |
76-78 |
|
5.1.1 场地工程地质及水文地质条件 |
76-78 |
|
5.1.2 基础情况介绍 |
78 |
|
5.2 某工程A座的ANSYS模拟 |
78-87 |
|
5.2.1 某工程A座地基与基础建模 |
78-80 |
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5.2.2 求解设置 |
80 |
|
5.2.3 计算结果 |
80-87 |
|
5.3 RFDG程序模拟 |
87-92 |
|
5.3.1 计算参数确定 |
87 |
|
5.3.2 RFDG程序模拟 |
87-88 |
|
5.3.3 RFDG程序的计算结果 |
88-92 |
|
5.4 计算结果对比 |
92-95 |
|
第六章 结论与展望 |
95-96 |
|
参考文献 |
96-99 |
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致谢 |
99-100 |
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攻读硕士学位期间发表论文情况 |
100 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.364871 |
