论文部分内容阅读
随着我国城市发展以及交通的繁荣,由交通荷载所引起的结构微振越来越被重视。结构微振具有环境振动(包括地面扰动)的随机性,结构在环境振源的激励下将产生复杂的响应,对建筑结构将产生破坏。所以,结构防微振是结构设计中需要考虑的重要问题,尤其是对于城市交通道附近的建筑结构设计,如需要控制结构微振的高科技厂房等。要控制结构微振,就要研究结构防微振性能,提出合理的防微振方案。目前对于结构防微振的研究多集中于设备隔振、减振措施及动力分析等。而在结构设计中微振响应的可视化仿真很少有人研究。利用可视化仿真技术,将建筑结构在荷载振动下产生的大量抽象数据及结果,转化为三维动态显示的图形图像,辅助设计者进行工程的设计与分析,合理、快速选择结构布置方案,对结构防微振设计具有重要意义。同时,高科技厂房微振响应可视化仿真,也是联系厂房运营管理者与厂房建设设计者的一个纽带,可优化厂房的运营。本文基于WINDOWS操作平台,采用VC++和OpenGL融合技术,研究了建筑结构层次建模法,实现了参数化的高科技厂房建模。利用MFC中的CFile类内置了针对厂房微振计算的命令流,参数化的输出使用者所需的命令流。结合交通荷载下的厂房微振相应进行了可视化仿真研究。形成一个简单易操作的可视化仿真软件。本软件具有以下几方面的功能:(1)参数化高科技厂房外形与结构。定义全局变量用于映射厂房外形尺寸,形成互动的仿真环境。(2)结构受交通荷载后的微振效果显示。通过不规则三角网与规则网格的二维及三维显示,反映结构构件变形情况。利用OpenGL调节灯光与结构材质,实现了厂房真实感三维显示。(3)根据给定结构外形尺寸与有限元划分参数,可互动的生成用于ANSYS微振分析的APDL命令流。(4)图形变换操作。可以对生成的图形进行平移、旋转、缩放等操作。(5)查询功能。可以查询当前状态下的结构物各项尺寸与振型等数值。本文开发的结构微振仿真系统,是一个面向对象的系统,该系统具有友好的操作界面、易于操作、方便快捷等特点。