梯形钢屋架三维可视化辅助设计系统研究

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1、犬遠裡－大摩ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士奪位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ梯形钢屋架三维可视化辅助设计系统研究学科专业作者姓名指导教师１５６答辩日期—————ｆ——互硕士学位论文梯形钢屋架三维可视化辅助设计系统研究－Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎ３ＤｖｉｓｕａｌａｉｄｅｄｄｅｓｉｇｎｓｙｓｔｅｍｏｆＴｒａｐｅｚｏｉｄａｌＳｔｅｅｌＲｏｏｆＴｒｕｓｓ作者姓名：龙天

2、学科、专业：结构工程学号：２１２０６２８４指导教师：王子前教授完成日期：２０１４．０５大遠理工大香ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献

3、。与我均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。ｉ丨学位论文题目：＾ｉｉ％＾％如１／４／１＾贫寸作者签名／：７曰期上：年（月／日＜＾、大连理工大学硕士学位论文摘要一钢结构屋架属于房屋顶部承重的最常见的、种结构形式，具有施工方便力学性能良好和结构布置灵活等优点，因此在各类大跨度建筑中被广泛应用。目前，在钢屋架的设计上，基本采用以二维平面为基础的设计软件完成屋架的设计，设计人员的工作效率得到明显改善，，。但是由于钢

4、屋架节点连接处的构造以及杆件之间的空间关系较为复杂故二维ＣＡＤ软件所设计的结果很难满足工程实际和设计人员的需求，通常需要设计人员不断的对设计结果进行修改，更正，费时费力。以三维可视化的形式对设计结果进行表达，人们通过三维模型对能够以更加直观，、全面的方式对设计结果进行预览和比选往往能取得较理想的设计效果，。因此研宄开发钢屋架三维可视化辅助设计系统己成为结构工程领域研宄的热点和发展方向。＋＋本文针对钢屋架三维可视化辅助设计问题，ＶｌＣ．采用ｉｓｕａ６０可视化编程系统作Ｌ为开

5、发平台，应用面向对象程序设计技术和ＯｐｅｎＧ图形标准技术，以国家现行设计规范和设计手册为依据，研究幵发了梯形钢屋架三维可视化机辅助设计系统。主要研究内容和研宄成果如下：（１）研究了ＡＮＳＹＳ接口程序设计和衍架有限元计算的程序实现，实现了对屋架杆件内力和节点位移的计算。（２—）以《热札型钢》（ＧＢ／Ｔ７０６２００８）规范为依据，采用三阶Ｂｅｚｉｅｒ曲线及曲面对角钢的圆弧段进行拟合，实现并建立了具有真实感的杆件三维模型。３）（由屋架结构中各节点和杆件三维模型，根据屋架结构

6、的几何拓扑关系和设计构造信息，应用矩阵堆栈技术建立屋架整体结构的三维模型。４）（系统的设计与实现。系统设有三个模块：参数化设计模块、结构分析与构件设计模块和三维可视化模块：。其主要功能如下１）参数化设计模块：实现了屋架结构设计参数的确定、荷载计算和材料选择。２）结构分析与构件设计模块：实现了结构有限元分析、杆件设计和节点设计。３）三维可视化模块：应用ＯｐｅｎＧＬ图形标准技术和建模方法，建立了杆件、节点和屋架结构整体的三维真实感模型，并实现了对模型的漫游浏览。经实例证明

7、，该系统具有计算方便快捷、人机界面交互性好的特点，为梯形钢屋架的三维可视化辅助设计做出了有益的探索。关键词：钢屋架三维模型ＯｐｅｎＧＬ可视化化；；；；参数－－１大连理工大学硕士学位论文Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎ３Ｄｖ－ｉｓｕａｌａｉｄｅｄｄｅｓｉｇｎｓｙｓｔｅｍｏｆＴｒａｐｅｚｏｉｄａｌＳｔｅｅｌＲｏｏｆＴｒｕｓｓｂａｓｅｄｏｎＯｅｎＧＬｐＡｂｓｔｒａｃｔ－ＴｈｅＳｔｅｅｌｒｏｏｆｔｒｕｓｓ，ｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎ

8、ｌｏａｄｂｅａｒｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｙｐｅｓａｔｔｈｅｔｏｐｏｆｔ，ｔｔｔ，ｔｍｅｃｈａｎｈｅｂｕｉｌｄｉｎｈａｓｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎａｄｖａｎａｅｓ：ｅａｓｃｏｎｓｒｕｃｉｏｎｅｘｃｅｌｌｅｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｇｇｙｐｐ，ｇｆｄｅｌｉ－ｌｅｘｉｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｅｔｃ．Ｔｈｕｓｉｔｉｓｗｉｕｓｅｄｎｖａｒｉｏｕｓｌａｒｅｓａｎｂｕｉｌｄｉｎｓ．Ａｔ，，ｙ