冷弯薄壁连续模条CAD系统的研究与开发

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冷弯薄壁型钢是一种轻型材料,由于具有卓越的结构性能和延性而广泛运用于房屋建筑。目前用于屋面檩条的冷弯薄壁型钢最常见的截面形式有C、Z型。通过研究发现连续檩条比简支檩条具有较高的承载力和较大的刚度,能有效降低用钢量,因此连续檩条应用也越来越多。檩条属于结构的二次构件,不参与主结构的设计,目前连续檩条设计手段主要依靠手工计算或者根据以往的设计经验,这样不仅设计繁琐而且影响结构的经济性与安全性。因此,本课题致力于研发一个CAD系统,用于连续檩条的设计分析,供结构设计人员使用。   本文简单介绍了冷弯C、Z型钢檩条的一些特点、设计原则以及国内、外的研究动态;分析了影响冷弯Z型连续钢檩条承载力的各种因素以及作用在连续檩条的活载的最不利布置形式,并参考美国和加拿大钢结构规范,提出了更适合我国的活载最不利布置形式;并将其首次加入分析设计软件中。连续檩条的搭接长度也是设计中的一个重要的参数,本程序在分析的基础上提出了合理的搭接长度。   本论文在先进的开发平台Visual C++6.0上,采用面向对象技术,研发了集成化CAD系统CSPCAD。该系统采用了最先进的计算机技术,包括C/C++Windows编程、MFC基本类库、对视图的操作等,实现了良好的用户界面以及快速有效的结构分析设计程序。   CSPCAD系统按前处理建模、结构分析和后处理集成一体化的思想进行开发。   前处理采用对话框进行数据的操作,结构分析部分对连续檩条韵受力性能进行分析,并具有随时扩充冷弯连续檩条研究成果的功能;后处理部分运用可视化技术,显示了计算结果。   最后用实例验证本系统的正确性与优点。通过一个实际工程作为实例验证了本程序的正确性和连续檩条设计的优点。
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