本發(fā)明屬于工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種基于“空間網(wǎng)格法”的框架箱體建模方法。

背景技術(shù)：
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隨著有限元的發(fā)展，橋梁設(shè)計者們通常采用較精確的實體有限元模型來模擬復(fù)雜的(如變寬、變厚、斜交、異形等)框架箱體，可以得到較為真實的結(jié)構(gòu)位移及應(yīng)力，采用某些軟件的后處理功能(如Ansys、midas FEA等)可以得到指定截面的內(nèi)力。但該方法的建模和計算成本過高，且內(nèi)力的求解只針對某個截面，不便于批量設(shè)計。

“空間網(wǎng)格法”則是一種廣泛應(yīng)用與各項領(lǐng)域的方法。在橋梁的計算與設(shè)計中，這是一種比“梁格法”更加精細的方法，主要應(yīng)用于箱梁的計算與設(shè)計中，但很少應(yīng)用于框架箱體中來。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的就在于提供一種基于“空間網(wǎng)格法”的框架箱體建模方法，該方法將“空間網(wǎng)格法”應(yīng)用在框架箱體的計算與設(shè)計中，即把框架箱體沿主要受力方向劃分為若干個單位寬度的梁單元框架，次要受力方向則用無重力的梁單元按剛度等效的原則將各個單位寬度的梁單元框架連接在一起，這樣就形成了縱橫交替、空間立體的方格模型。

如上構(gòu)思，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于“空間網(wǎng)格法”的框架箱體建模方法，其特征在于：包括如下步驟：

①.將框架箱體分解成頂板、腹板及底板；

②將各板根據(jù)平面梁格法的原理轉(zhuǎn)換為由單位寬度空間梁單元組成的梁網(wǎng)格，這些梁網(wǎng)格交織在一起，就組成了一個縱橫交替、空間立體的空間網(wǎng)格模型。

本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的框架箱體計算方法有如下優(yōu)點：

1、相對于單梁框架計算模型，該方法可充分考慮荷載及邊界條件的不均勻分布，無需考慮頂板車輛荷載的橫向分布系數(shù)。

2、相對于板單元計算模型，該方法可以結(jié)合計算軟件(如midas Civil)中針對梁單元的設(shè)計功能，對框架箱體進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3、相對于實體單元計算模型，該方法可以以內(nèi)力形式輸出結(jié)果(而不是應(yīng)力)，與現(xiàn)行規(guī)范中的半概率極限狀態(tài)設(shè)計法的要求相符，方便配筋設(shè)計。

附圖說明：

圖1是框架箱體的平面圖；

圖2是由板表達的框架箱體；

圖3是由空間網(wǎng)格表達的框架箱體；

圖4是本發(fā)明的流程圖，

具體實施方式：

如圖所示：一種基于“空間網(wǎng)格法”的框架箱體建模方法，包括如下步驟：

①.將框架箱體分解成頂板1、腹板2及底板3；

②將各板根據(jù)平面梁格法的原理轉(zhuǎn)換為由單位寬度空間梁單元組成的梁網(wǎng)格，這些梁網(wǎng)格交織在一起，就組成了一個縱橫交替、空間立體的空間網(wǎng)格模型。上述平面梁格法是指漢勃利在其所著的《橋梁上部結(jié)構(gòu)》中的提到的方法，且用在框架箱體的主要劃分原則是剛度等效。

通過該方法得到的有限元計算模型能夠較好的表現(xiàn)出框架箱體結(jié)構(gòu)的完整受力特征，如局部效應(yīng)、彎矩不均勻分布效應(yīng)等，輸出結(jié)果為單位寬度的內(nèi)力，為框架箱體的精確配筋提供依據(jù)及方便。