本發(fā)明涉及建筑基坑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法、系統(tǒng)、介質(zhì)、程序。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代城市化進(jìn)程中，地下空間的開發(fā)利用變得日益重要，地下結(jié)構(gòu)的施工安全直接關(guān)系到城市基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定和周邊環(huán)境的安全?；庸こ?，作為地下結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其安全性尤為重要。在高層建筑和地鐵建設(shè)等領(lǐng)域，深基坑工程的開挖常常位于城市中心區(qū)域，周圍環(huán)境復(fù)雜，常有交通要道、現(xiàn)有建筑物或地下管線等設(shè)施。因此，為了確保施工安全和周邊環(huán)境的穩(wěn)定，必須對(duì)基坑側(cè)壁進(jìn)行有效的支擋、加固和保護(hù)。

2、傳統(tǒng)的基坑張弦梁鋼桁架支撐方案計(jì)算分析過程依賴于手動(dòng)操作，工程師需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案圖紙，逐一進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模、荷載設(shè)置、邊界條件定義以及預(yù)應(yīng)力調(diào)整等復(fù)雜步驟。這些手動(dòng)操作不僅耗時(shí)耗力，而且由于涉及大量的數(shù)據(jù)輸入和復(fù)雜計(jì)算，容易導(dǎo)致人為錯(cuò)誤，影響模型的準(zhǔn)確性和分析結(jié)果的可靠性。此外，隨著工程項(xiàng)目的日益復(fù)雜化和規(guī)?；?，傳統(tǒng)的手動(dòng)建模方法已經(jīng)難以滿足快速、高效、精確的工程需求。

3、為了解決這一問題，亟需設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化的算法程序，能夠快速生成結(jié)構(gòu)分析模型，提高基坑工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。這種程序應(yīng)當(dāng)能夠自動(dòng)讀取設(shè)計(jì)方案圖紙，智能識(shí)別結(jié)構(gòu)元素，自動(dòng)設(shè)置必要的荷載和邊界條件，并精確調(diào)整預(yù)應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)方案到結(jié)構(gòu)分析模型的無縫轉(zhuǎn)換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法、系統(tǒng)、介質(zhì)、程序產(chǎn)品，不僅可以大幅度提高建模效率，減少人為錯(cuò)誤，還可以縮短工期，降低成本，提升整體工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明第一方面提供一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟：

4、s1：獲取繪制的計(jì)算簡圖，包括混凝土梁線、內(nèi)支撐線和外側(cè)土彈簧線，并為每條線指定相應(yīng)的圖層信息；

5、s2：調(diào)用有限元軟件，獲取設(shè)置的有限元標(biāo)準(zhǔn)模板文件，包括定義構(gòu)件的截面屬性、材料屬性、土彈簧特性、荷載分析工況；

6、s3：將s1中獲取計(jì)算簡圖導(dǎo)入預(yù)設(shè)模板文件的有限元軟件中，并錄入模型分析參數(shù)，根據(jù)圖層信息自動(dòng)映射截面到構(gòu)件線上，指定邊界土彈簧，設(shè)置約束條件，并進(jìn)行構(gòu)件連接處理，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分析模型的自動(dòng)化構(gòu)建，在構(gòu)建的結(jié)構(gòu)分析模型基礎(chǔ)上，賦予構(gòu)件荷載，并通過設(shè)置溫度形成預(yù)壓的軸壓力，將生成的模型保存為有限元計(jì)算文件。

7、進(jìn)一步地，s1中，所述內(nèi)支撐線包括主撐線、腹桿線、張弦梁鋼拉桿線、張弦梁撐桿線。

8、進(jìn)一步地，s3中，所述模型分析參數(shù)包括彈簧剛度值、土壓力荷載、溫度荷載和預(yù)應(yīng)力。

9、進(jìn)一步地，s3中，所述構(gòu)件連接處理包括設(shè)置鉸接連接。

10、進(jìn)一步地，s3中，所述指定邊界土彈簧包括：通過設(shè)置好的彈簧屬性映射到對(duì)應(yīng)圖層線上。

11、進(jìn)一步地，s3中，所述賦予構(gòu)件荷載包括：將土壓力賦予混凝土梁線上，方向垂直于混凝土梁線朝基坑內(nèi)方向，以及將溫度荷載直接施加在桿件上。

12、進(jìn)一步地，s3中，所述賦予構(gòu)件荷載的過程中，加載預(yù)應(yīng)力采用升溫法加載，對(duì)桿件設(shè)置溫度，形成預(yù)壓的軸壓力，設(shè)置在主撐線和撐桿線與混凝土梁線連接的桿件上。

13、本發(fā)明第二方面提供一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法的步驟。

14、本發(fā)明第三方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法的步驟。

15、本發(fā)明第四方面提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

17、1)本發(fā)明通過自動(dòng)化的方法構(gòu)建張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型，顯著提高了基坑工程設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。首先，它通過自動(dòng)化流程減少了手動(dòng)建模的時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，使得工程師能夠快速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更和項(xiàng)目需求，從而節(jié)省了大量的時(shí)間和人力資源。其次，標(biāo)準(zhǔn)化的建模流程和有限元模板的使用大幅降低了人為錯(cuò)誤的可能性，提高了模型的一致性和可靠性，確保了結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的精確度。最后，本發(fā)明的自動(dòng)化技術(shù)有助于降低工程成本，通過減少對(duì)專業(yè)建模人員的需求，減輕了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，同時(shí)加快了項(xiàng)目進(jìn)度，提高了整體的經(jīng)濟(jì)效益。

18、2)本發(fā)明的應(yīng)用還促進(jìn)了建筑基坑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。它不僅為工程師提供了一種新的工具來處理復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析問題，而且通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)了行業(yè)內(nèi)對(duì)新技術(shù)的探索和應(yīng)用，為未來的工程實(shí)踐和研究提供了新的方向。這種創(chuàng)新方法的使用，預(yù)期將引領(lǐng)建筑行業(yè)向更高效、更智能的方向發(fā)展。

19、3)本發(fā)明的實(shí)施還有助于提升建筑施工的安全性。通過準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)分析模型，可以更好地預(yù)測(cè)和評(píng)估基坑工程在施工過程中可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)，從而采取有效的支擋、加固和保護(hù)措施，確保施工過程的安全性和周邊環(huán)境的穩(wěn)定。這對(duì)于高層建筑和地鐵建設(shè)等對(duì)安全性要求極高的工程來說尤為重要，有助于減少工程事故，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

技術(shù)特征：

1.一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，其特征在于，s1中，所述內(nèi)支撐線包括主撐線、腹桿線、張弦梁鋼拉桿線、張弦梁撐桿線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，其特征在于，s3中，所述模型分析參數(shù)包括彈簧剛度值、土壓力荷載、溫度荷載和預(yù)應(yīng)力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，其特征在于，s3中，所述構(gòu)件連接處理包括設(shè)置鉸接連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，其特征在于，s3中，所述指定邊界土彈簧包括：通過設(shè)置好的彈簧屬性映射到對(duì)應(yīng)圖層線上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，其特征在于，s3中，所述賦予構(gòu)件荷載包括：將土壓力賦予混凝土梁線上，方向垂直于混凝土梁線朝基坑內(nèi)方向，以及將溫度荷載直接施加在桿件上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法，其特征在于，s3中，所述賦予構(gòu)件荷載的過程中，加載預(yù)應(yīng)力采用升溫法加載，對(duì)桿件設(shè)置溫度，形成預(yù)壓的軸壓力，設(shè)置在主撐線和撐桿線與混凝土梁線連接的桿件上。

8.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述方法的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種張弦梁鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建方法、系統(tǒng)、介質(zhì)、程序產(chǎn)品，其中構(gòu)建方法包括：獲取繪制的計(jì)算簡圖；調(diào)用有限元軟件，獲取設(shè)置的有限元標(biāo)準(zhǔn)模板文件；將獲取計(jì)算簡圖導(dǎo)入預(yù)設(shè)模板文件的有限元軟件中，并錄入模型分析參數(shù)，根據(jù)圖層信息自動(dòng)映射截面到構(gòu)件線上，指定邊界土彈簧，設(shè)置約束條件，并進(jìn)行構(gòu)件連接處理，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分析模型的自動(dòng)化構(gòu)建，在構(gòu)建的結(jié)構(gòu)分析模型基礎(chǔ)上，賦予構(gòu)件荷載，并通過設(shè)置溫度形成預(yù)壓的軸壓力，將生成的模型保存為有限元計(jì)算文件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法顯著提高了建模效率，減少了人為錯(cuò)誤，為建筑基坑設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的工具。

技術(shù)研發(fā)人員：黃煒,劉建鵬,王震,唐濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海巨鯤科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30