[發明專利]一種帶斜桿空間剛架模型構建方法及系統

有效

• 申請號: 202110418231.4
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113032886B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 宋泰宇;鄧青兒;孫旭霞;白志娟
• 申請（專利權）人: 同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種帶斜桿空間剛架模型構建方法，其特征在于，所述方法包括：

將待建模的箱梁結構劃分為多個平板單元；

根據各個平板單元的截面特性構建各個平板單元對應的箱梁結構的空間剛架模型，所述空間剛架模型用于等效對應平板單元的軸向剛度；所述空間剛架模型中的梁單元具有六個自由度；各個所述平板單元的截面特性包括軸向面積、剪切面積和抗彎慣性矩；

為各所述空間剛架模型設置斜桿單元，所述斜桿單元與所述空間剛架模型疊加用于等效對應平板單元的剪切剛度；所述斜桿單元為桁架斜桿；

在完成帶斜桿空間剛架模型的幾何模型建立后，在有限元分析模型中將頂板和底板中的橫梁、腹板中的豎梁以及斜桿的材料容重設置為零；

所述為各所述空間剛架模型設置斜桿單元，所述斜桿單元與所述空間剛架模型疊加用于等效對應平板單元的剪切剛度，具體包括：

根據所述空間剛架模型對應的平板單元的彈性模量、泊松比和板厚確定剪切剛度；

根據所述剪切剛度設置斜桿單元；

所述剪切剛度表示為：

其中，K₃表示剪切剛度，E表示彈性模量，t表示板厚，η表示折減系數，μ表示泊松比。

2.一種帶斜桿空間剛架模型構建系統，其特征在于，所述系統包括：

平板單元劃分模塊，用于將待建模的箱梁結構劃分為多個平板單元；

空間剛架模型構建模塊，用于根據各個平板單元的截面特性構建各個平板單元對應的箱梁結構的空間剛架模型，所述空間剛架模型用于等效對應平板單元的軸向剛度；所述空間剛架模型中的梁單元具有六個自由度；各個所述平板單元的截面特性包括軸向面積、剪切面積和抗彎慣性矩；

斜桿單元設置模塊，用于為各所述空間剛架模型設置斜桿單元，所述斜桿單元與所述空間剛架模型疊加用于等效對應平板單元的剪切剛度；所述斜桿單元為桁架斜桿；

在完成帶斜桿空間剛架模型的幾何模型建立后，在有限元分析模型中將頂板和底板中的橫梁、腹板中的豎梁以及斜桿的材料容重設置為零；

所述斜桿單元設置模塊，具體包括：

剪切剛度確定單元，用于根據所述空間剛架模型對應的平板單元的彈性模量、泊松比和板厚確定剪切剛度；

斜桿設置單元，用于根據所述剪切剛度設置斜桿單元；

所述剪切剛度表示為：

其中，K₃表示剪切剛度，E表示彈性模量，t表示板厚，η表示折減系數，μ表示泊松比。