浅谈上部结构、筏板、地基共同作用的面向对象有限元分析

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1、重庆大学硕士学位论文上部结构、筏板、地基共同作用的面向对象有限元分析姓名：陈卓申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：邓安福20040516中文摘要摘要高层建筑体系中上部结构、基础和地基共同作用的问题很早就引起了人们的重视。但由于这一体系的复杂性和计算条件的限制，不少学者根据不同的计算目的，提出了许多简化模型和相应的算法。笔者通过对各种模型的分析比较，结合考虑影响上部结构、基础和地基共同作用的因素，提出了一种比较符合实际情况的有限元分析方法，并且编制了相应的软件。传统有限元分析方法是采用面向过程的思路进行程序编制的。其不仅缺乏统一的输入输出格式、良好的图形前后处理界面，而且在可扩充

2、性和代码可重用性方面也受到许多约束，因此本文引入软件编程中面向对象的思路，编制了针对共同作用的有限元分析程序OOPFE(Object-Orientedprogrammingoffiniteelement)。在程序设计中，利用面向对象的方法，结合Visualc++6．0编程工具，将共同作用有限元的核心概念抽象识别成节点类、单元类、荷载类、矩阵类等。该程序以开放性、易扩充性、易维护性为目标，并希望能为后续应用于其他方面的有限元程序的开发工作建立一个基本的平台。本文在分析研究国内外有关共同作用理论及其研究现状的基础上，利用所自编的面向对象的有限元程序，对筏板基础、上部结构在共同作用下的受力

3、变形特征、内力变化规律等进行了分析和探索。实例研究表明，本文自编的上部结构一筏板一地基共同作用的有限元程序是切实可行的，其运算结果比较另人满意，具有一定实用价值。关键词：上部结构，筏板基础，地基，共同作用，有限元方法，面向对象英文摘要ABSTRACTThesubjectaboutinteractionofthesoil·-foundation-superstructures”temispaidattentiontobymoreandmorescholars．Asaresult，manymodelsandcalculatingmethodsareputforwardtodealwith

4、allkindsofproblems，duetothecomplexityofthesubject．Inthispaper,acalculatingmethodwasputforwardaftercomparingsomemodels，andanalyzingfactorsofinteractionofthesystem．Inthemeanwhile,aprogramisdesignedaccordingtothemethod．Withthedevdopmentofcomputation，thefiniteelementmethodgraduallybecomesapopularto

5、olinengineeringinvestigationandapplication．ThetraditionalwayofProcess--Oriented--Programminghasmanydisadvantagesinreadability,codeuseratio，exploitationperiod，maintenanceandSOon．ThereforecombinationofthefiniteelementmethodandObject—Orientedprogrammingmethodhasbecomeatendencyinthefiledofgeoteehni

6、calengineering．Inthispaper,thebasiccomponentssuchaSNode．Element，LoadclassesinfiniteelementanalysismodelareabstractedandidentifiedandtheObject-OrientedprogrmnmingoffiniteelementsoftwareOOPFE(Object-Orientedprogrammingoffiniteelement、withVC+十isdeveloped．Thewriterhopethatthedesignwouldprovidedabas

7、icplatformforfurtherresearchanddeveloping．Onthebasisofrelatedliteratureathomeandabroad，thispaperputsernphasisonstlldyingthedeformationbehavior,internalforceofraftfoundationandsuperstructure．Casestudyshowthattheobject—orientedmodel