结构毕业设计开题报告(关于混凝土的框架结构的毕业设计开题报告)

1.主题名称：

钢筋混凝土多层多跨框架软件开发

2.项目研究背景：

拟编制的结构程序是混凝土框架结构的设计。建筑是指各种房屋及其附属结构。建筑结构是一个平面或空间系统，它能承受由几个部件连接而成的作用(或载荷)，即组成结构的单元，如梁、板、柱等。

计算实例采用建设部新发布的《混凝土结构设计规范》 gb50010-XX编制。与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比，本规范有约15%的新内容，约35%的主要修订内容，以及约50%的维护和基本维护原规范内容。该规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验，并借鉴了国外先进的标准技术。

3.项目研究意义：

在建筑中，结构是提供安全、可靠、耐用、节能、节材的建筑和满足建筑功能的重要组成部分。它与建筑材料、产品和建筑的产业化水平密切相关，对新技术的发展具有重要意义。新材料对提高机械化和自动化水平起着重要作用。

因为结构计算中涉及到许多数学公式，所涉及的规范和标准也是零碎的。计算量非常大。近年来，随着经济的进一步发展，城市人口的集中、土地的短缺和商业竞争的加剧，增加了住宅设计的复杂性，许多高层建筑不断涌现。这些建筑客观上需要计算机程序辅助设计，包括时间和人力。这样，结构化软件开发就显得尤为重要。

建筑结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件截面尺寸、材料强度等级以及主体结构是否合理。这些问题都得到了正确的解决，结构计算和施工图是另一项繁重而具体的程序设计工作。因此，学校使用的原始手工计算方法将适用于特定的程序代码。重点不仅在于如何使用学到的结构知识来设计实践，还在于如何用代码来实现这些实践。

4.文献研究综述

在不同类型的结构设计中，有些内容是相同的。框架结构设计的关键是减少遗漏的项目和错误，计算机也是如此。

《建筑结构设计统一标准》(gbj68-84)本标准旨在合理统一各种材料的建筑结构设计的基本原则。它是制定工业和民用建筑结构设计规范时应遵循的标准，如荷载规范、钢结构、薄壁钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构、基础基础和建筑抗震设计规范。这些规范应根据本标准的要求制定相应的具体规定。当制定其他土木工程结构设计规范时，可参考本标准中规定的原则。本标准适用于建筑物的整体结构(包括一般结构)，以及构成该结构的构件和基础。适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制造、运输和安装等施工阶段。本标准引入现代结构可靠性设计理论，采用基于概率论的极限状态设计方法进行分析和确定，即将影响结构可靠性的各种因素视为随机变量，因此设计理念和方法以统计数学为基础，以统计分析为主确定的失效概率来衡量结构可靠性，属于“概率设计方法”，是设计思想的一个重要演变。这也是当代世界工程结构设计方法发展的总趋势，我国设计规范(或标准)采用的概率极限状态设计方法是目前应用最广泛的国家。

常见的影响有：

1.内力。

轴向力，即作用在结构或部件的正常部分上的法向张力或压力；

剪切力，即t

2.压力。如正应力、剪应力、主应力等。

3.位移。由该动作引起的结构或部件中点(线性位移)或线段方向(角位移)的变化。

4.偏转。弯曲短作用平面中垂直于轴或中平面的分量的轴或中平面上的点的线性位移。

5.变形。由作用引起的结构或部件中各点之间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。

6.应变：如线性应变、剪切应变和主应变。

极限状态如果整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，即所谓的功能极限状态，就不能满足设计中规定的某些功能要求。极限状态可分为两类：

1.承载力极限状态。结构或构件达到最大承载能力或达到不适合连续承载的变形极限状态：

(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等))；

(2)结构构件或连接因材料强度超过(包括疲劳损伤)而损坏，或因过度塑性变形而不适合连续承载；(3)向移动系统的结构转型；

(4)结构或结构构件失去稳定性(如屈曲等))。

2.正常服务极限状态。结构或结构构件达到使用功能允许的某个极限值的极限状态。当出现下列状态之一时，认为已经超过正常使用极限状态：

(1)影响正常使用或外观的变形；

(2)影响正常使用或耐久性的局部损坏(包括裂缝)；

(3)影响正常使用的振动；(4)其他影响正常使用的具体情况。

结构设计的基本任务是在结构可靠性和经济性之间选择一个合理的平衡，并努力使建造的结构在规定的条件下和规定的使用寿命内以最低的成本满足预定的安全、适用性和耐久性的功能要求。为了达到这个目标，人们采用了许多设计方法。从现代的角度来看，它可以分为两类：固定值设计法和概率设计法。

1.固定价值设计方法。影响结构可靠性的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)。)被视为非随机变量，测量结构可靠性的设计方法，即确定性方法，使用主要由经验确定的安全系数。这种方法要求荷载效应S(内力、变形、裂缝宽度等)。)的结构不应大于结构的抗力R(强度、刚度、抗裂性等。)，即在任何情况下sr。在20世纪70年代中期之前，这种方法主要在中国和国外使用。

2.概率设计法：将影响结构可靠性的主要因素视为随机变量，用主要由统计确定的失效概率或可靠性指标来衡量结构可靠性的一种设计方法，即非确定性方法。该方法要求根据概率的概念设计结构，即结构载荷效应3大于结构阻力r(sr)的概率应小于可接受的规定值。该方法于20世纪40年代提出，70年代末开始在国际上应用进入。自20世纪80年代中期以来，我国结构设计方法开始从定值法向概率法过渡。

面向对象编程

使创建窗口程序变得更容易的关键技术是面向对象编程，即面向对象编程。这项技术可以创建可重用的组件，它们是程序的组件模块。

几种定义

控件提供程序的可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。

由用户或操作系统引起的动作。事件的例子有击键、鼠标点击、时间限制或从端口接收数据。

方法嵌入在对象定义中的程序代码，定义对象如何处理信息和响应事件。例如，数据库对象有一种打开记录集并从一条记录移动到另一条记录的方法。

目标程序的基本元素，包含定义其特征、定义其任务和识别其能响应的事件的属性。控件和窗体是所有可视化对象的示例

属性对象的特征，如大小、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观，有时也决定对象的行为。属性也用于向对象提供数据和从对象中检索信息。

5.设计的主要内容

该软件适用于现浇钢筋混凝土多层多跨框架的设计。毕业设计要完成的工作包括：

1.平面钢框架分析程序的改造

对结构力学教研室的平面钢框架分析程序进行了修订和补充。要求：

(1)编写程序自动生成节点坐标和单元节点数，或以图形方式输入计算图。

(2)修改程序，使其适用于多种工况下的内力计算；(3)根据输入输出数据的特点，设计合适的人机界面。输出应可选地显示每个组件的端力和内力图。

2.编制钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序

(1)根据相关规范，各种荷载(恒载、屋面活载、风荷载、地震作用等)的计算方法。)应明确定义，并且应在子基础上编制用于自动生成节点负荷和各种负荷下的单位负荷的程序。

地震作用由底部剪力法确定。自然振动周期由经验公式确定。

(2)计算各种载荷单独作用时框架各构件的内力。计算的结构存储在各自的杆端力(随机)文件中。

在垂直载荷作用下，对梁端的弯曲距离进行塑性调幅。

(3)根据(2)中生成的杆端力文件，分别计算各种可能荷载组合下的梁和柱控制截面的内力。计算结果存储在适当的文件中。

(4)从(3)生成的文件中选择最不利的组合，同时给出截面配筋。

梁柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。

(5)一些编程熟练的学生可以根据计算结果和结构规定，用auto-cad vba绘制梁、柱的配筋图。

5.结果表单

本次毕业设计的结果应包括：

1.可以运行并给出正确计算结果的源程序

在存储源程序的软盘中，至少应有一个计算实例的数据文件，在不需要额外数据的前提下，能显示正确的运算结果。

2.软件用户手册

这是为用户提供的关于软件使用、操作步骤和其他必要的书面材料。

3.软件描述

这是软件作者的工作文件，也是软件维护的基础数据。这应包括：

(1)对软件所基于的工作文件、力学和工程结构模型、主要计算公式和所用符号的含义以及重要算法的文本描述的更详细描述：

(2)程序结构：模块的划分、各模块之间的关系以及各模块的功能；

(3)带有更详细注释的源程序文本。应标明每个标识符的含义(应尽可能采用通用公式中的符号)。每个程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明；(4)根据软件说明，其他人阅读您的程序所需的其他材料。

(5)一些具有良好编程技能的学生可以提交梁柱钢筋图。

4.对他编写的程序的评估

(1)对实例计算结果的合理性进行必要的分析；

(2)总结软件设计过程中的经验教训，提出设计改进建议。

上述信息办公室的源程序文本用软盘提交，其余的用计算机打印。

6.进度计划

毕业实习的第一周，参观项目，收集资料。

第二周需求分析：描述计算机模型并编写一些初步的软件指令。

软件设计第三周：选择模块划分方案

第四模块设计：数据输入接口设计(梁柱截面数据)

或数据输入界面设计(可视化图形输入)

第五周数据输入接口设计(帧数据，附加负载)

第六章模块设计

第12周柱荷载组合，确定柱配筋

第十三周柱荷载组合，确定柱配筋

第14周，利用软件测试或autocad vba绘制梁、柱的配筋图。

第15周软件测试

在第16周，源程序被整理出来，软件指令和用户手册的数量被汇编。

在第17周，写软件说明和用户手册，形成所有毕业设计文件，并准备辩护。

第十八周毕业答辩