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冷弯薄壁连续檩条由于具有良好的结构性能而广泛应用于轻型房屋结构。檩条作为轻型房屋的附属构件,不参与主体结构的设计,设计人员主要依靠手算和以往的经验进行设计验算,非常麻烦,因此研发连续檩条CAD系统是很有必要的。近年来,尽管国内外已经研发出少量的檩条CAD工具,但均有不足之处。
本课题致力于研发一个冷弯薄壁连续檩条CAD系统(简称CSPCAD系统),使该软件既符合我国工程师的习惯,又有较完善的连续檩条设计验算功能。目前该系统前期己完成主体开发,但是仍不完善,本文的主要工作就是对CSPCAD系统进行深化开发。
CSPCAD系统利用VC++开发。系统由前处理模块、结构分析模块和后处理模块组成。前处理模块主要是完成软件界面的设计和参数输入;结构分析部分完成檩条的受力性能分析和截面优化及验算;后处理模块则输出计算书和绘制施工图。本文的研究重点是该系统截面优化功能的实现和施工图绘制模块的开发。
首先,本文分析研究了截面优化设计的方法,提出了采用满应力法进行截面优化设计,并编制C++程序在CSPCAD系统中加以实现。实验表明,该方法不仅简单易行且迭代次数少。之后,利用仿真软件ANSYS分析了本系统优化后檩条的受力情况。仿真实验表明,本系统优化后的截面依然满足静力分析,并且优化效果比PKPM檩条工具箱的更好。
对于一个结构CAD系统来说施工图的绘制是必不可少的一部分。所以,本文的另一个研究重点是施工图绘制模块的开发。文中,利用ObjectARX对AutoCAD进行二次开发,编制了多个函数来实现系统的施工图绘制模块。该绘图模块借助于AutoCAD平台,具有方便实用的特点。
最后,本文通过一个实例验证了CSPCAD系统的正确性与适用性。说明本系统达到了预期的目标。