CN102108715A - 筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法 - Google Patents
筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102108715A CN102108715A CN2011100271052A CN201110027105A CN102108715A CN 102108715 A CN102108715 A CN 102108715A CN 2011100271052 A CN2011100271052 A CN 2011100271052A CN 201110027105 A CN201110027105 A CN 201110027105A CN 102108715 A CN102108715 A CN 102108715A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- section
- stirrup
- cross
- information
- adjacent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
一种筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，通过非杆件体系钢筋混凝土结构配筋方法，确定筒形结构建筑物的截面为圆环形的筒形结构、不规则底座结构、顶部穹状帽结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定底截面的箍筋配筋环半径、箍筋的短钢筋实际长度及相邻箍筋的纵向间距，将底截面的箍筋单元和公用节点向上逐层映射至顶面，纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成钢筋网格结构，再将钢筋网格结构的单元信息、节点信息和单元结构信息，导入三维地质模型和三维混凝土模型，参与计算，TECPLOT软件导出钢筋网格结构单元信息、节点信息、单元结构信息、受力信息，得到钢筋网格结构的轴向受力、应力云图。
Description
技术领域
本发明针对水电工程中的筒形结构建筑物，提供了一种正交网格式数值配筋方法，属于土木工程领域的非杆件体系钢筋混凝土结构配筋和数值仿真范畴。
背景技术
筒形结构建筑物是地下洞室中常见的一种洞室形式，如水电站调压室等，其规模往往巨大，结构复杂，如何进行配筋计算是工程师面临的技术难题。筒形结构的顶部一般为穹状帽结构，底部设计为不规则底座，中间为筒形，具有受力合理、节省混凝土材料的优点。一般情况下，除初期的喷锚支护外，筒形结构建筑物等地下洞室还需进行钢筋混凝土二次衬砌支护。普通的配筋方法是预先估计钢筋所受荷载进行结构配筋，或采用钢筋实体单元进行数值计算配筋。把钢筋当作结构单元进行模拟即直观又符合设计要求，但箍筋的首尾焊接模拟、交叉钢筋的焊接或绑扎模拟、钢筋各部位受力的细节显示等，普通的方法是难以实现的，给研究人员确定筒形结构建筑物的合理配筋方案带来不便。
发明内容
本发明提供一种更能体现了现实钢筋配置的网格结构、更加符合实际且可以实现结构单元应力场和实体单元应力场的耦合的筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法。
本发明采用如下技术方案：
一种筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，所述筒形结构建筑物包括截面为圆环形的筒形结构、不规则底座结构和顶部穹状帽结构，
步骤（1）对钢筋混凝土进行弹性计算，得到钢筋混凝土拉应力，再根据钢筋混凝土拉应力，通过非杆件体系钢筋混凝土结构配筋方法，确定筒形结构建筑物的截面为圆环形的筒形结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定配筋环半径R1、组成环向箍筋的短钢筋的实际长度 
及环向相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的不规则底座结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的顶部穹状帽结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定底截面环向箍筋半径R2、组成底截面环向箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距d，
步骤（2）钢筋网格结构生成
①截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构生成
根据筒形结构配筋环半径及每条短钢筋的实际长度
，得到环向箍筋的节点数
，即：
其中，
为取整函数，
依次将
根实际长度为l的短钢筋以公用节点为交点进行首尾连接，得到底截面上的环向箍筋的单元和公用节点，
在筒形结构的底截面与顶面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻环向箍筋的纵向间距，然后，将底截面上的环向箍筋的单元和公用节点向上逐层映射直至顶面并生成在所有筒形结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息，
纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构；
② 不规则底座钢筋的网格结构生成
根据不规则底座结构的配筋率、配箍率及混凝土保护层厚度，借助AUTOCAD进行顶截面、底截面设置，画出底截面钢筋轮廓和顶截面钢筋轮廓，再在顶截面、底截面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的距离，然后，将底截面上的钢筋轮廓的单元信息、公用节点信息及独享节点信息向上逐层映射直至顶截面并生成在所有不规则底座结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，独享节点信息包括独享节点数目和独享节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息、由公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为不规则弧形的不规则底座钢筋网格结构；
③ 顶部穹状帽钢筋网格结构生成
根据顶部穹状帽结构底截面环向箍筋半径R2、组成底截面环向箍筋的短钢筋的实际长度，得到顶部穹状帽结构的底截面的单元信息和公用节点信息，并由所述的顶部穹状帽结构的底截面的单元信息和公用节点信息形成顶部穹状帽结构的底截面环向箍筋，所述的公用节点信息包括公用节点数目及公用节点坐标，底截面的单元信息包括单元数目及由公用节点编号构筑的单元结构信息，再在顶部穹状帽结构的底截面与顶点之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的纵向间距d，然后将底截面环向箍筋向上进行逐层映射且对映射的环向箍筋进行向内收缩，同时将逐层向内收缩后的环向箍筋生成在相应的顶部穹状帽结构的截面上，直至映射到顶点，最后，纵向向上连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点并汇聚于顶点，
对映射的环向箍筋进行向内收缩的方法是将环向箍筋的半径
进行逐层递减，
h为穹状帽垂直高度，d为相邻箍筋的纵向间距，R2为底截面环向箍筋半径，k为0，1，2，……，N-1，其中，N为截面总数，
，r1=R2；
步骤（3）将步骤（2）的钢筋网格公用节点信息、独享节点信息和单元信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，导入三维地质模型和三维混凝土模型，参与计算；
步骤（4）根据步骤（3）计算结果，TECPLOT软件导出所有钢筋网格结构单元信息、公用节点信息、独享节点信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，受力信息，得到钢筋网格结构的轴向受力、应力云图。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
（1）采用节点单元实现钢筋网格结构的模拟，更符合实际配筋位置和数量，使得计算结果更准确；
（2）采用截面映射生成钢筋网格结构，大大节约建模时间，克服了钢筋实体单元建模繁琐和速度慢的缺点；
本发明以AUTOUCAD/TECPLOT/FLAC3D为前后处理工具，提取钢筋结构单元信息、公用节点信息、独享节点信息和单元结构信息，箍筋的首尾焊接处、交叉钢筋的焊接或绑扎处采用公用节点信息实现，生成钢筋网格参与计算，并将钢筋计算结果显示出图。可与常规的结构配筋配合参考。
本发明通过以下步骤实现：
（1）对钢筋混凝土进行弹性计算，得到钢筋混凝土拉应力，再根据钢筋混凝土拉应力，通过非杆件体系钢筋混凝土结构配筋方法，确定筒形结构建筑物的截面为圆环形的筒形结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定配筋环半径R1、组成环向箍筋的短钢筋的实际长度
及环向相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的不规则底座结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的顶部穹状帽结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定底截面环向箍筋半径R2、组成底截面环向箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距d，
（2）钢筋网格结构生成
①截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构生成：在筒形结构的底截面与顶面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻环向箍筋的纵向间距，然后，将底截面上的环向箍筋的单元和公用节点向上逐层映射直至顶面并生成在所有筒形结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息，纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构；
② 不规则底座钢筋的网格结构生成：在顶截面、底截面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的距离，然后，将底截面上的钢筋轮廓的单元信息、公用节点信息及独享节点信息向上逐层映射直至顶截面并生成在所有不规则底座结构的截面上，纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为不规则弧形的不规则底座钢筋网格结构；
③ 顶部穹状帽钢筋网格结构生成：将底截面环向箍筋的单元信息和公用节点信息向上进行逐层映射且对映射的环向箍筋进行向内收缩，同时将逐层向内收缩后的环向箍筋生成在相应的顶部穹状帽结构的截面上，直至映射到顶点，最后，纵向向上连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点并汇聚于顶点，生成顶部穹状帽钢筋网格结构，
（3）将步骤（2）的钢筋网格公用节点信息、独享节点信息和单元信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，导入三维地质模型和三维混凝土模型，参与计算；
（4）根据步骤（3）计算结果，TECPLOT软件导出所有钢筋网格结构单元信息、公用节点信息、独享节点信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，受力信息，得到钢筋网格结构的轴向受力、应力云图。
附图说明
图1截面为圆环形的筒形结构映射底截面示意图，1—公用节点，2—钢筋单元，3—配筋中心点。
图2为截面为圆环形的筒形结构纵向和环向配筋示意图，1—纵筋，2—环向箍筋。
图3为截面为圆环形的筒形结构纵向和环向配筋三维模型。
图4为钢筋网格交叉部位示意图。
图5为不规则底座结构配筋示意图，1—纵筋，2—箍筋，3—独享节点，4—公用节点，5—钢筋单元。
图6为不规则底座结构配筋三维模型。
图7 顶部穹状帽结构配筋半径变化示意图。
图8 顶部穹状帽结构配筋示意图，1—钢筋单元，2—公用节点。
图9 顶部穹状帽结构配筋三维模型。
图10混凝土保护层厚度示意图，1—钢筋，2—混凝土，E—混凝土保护层厚度。
图11钢筋混凝土退化作用系统，1—钢筋，2—混凝土。
图12 二次衬砌混凝土三维模型，1—调压井井身混凝土，2—流道边墙混凝土，3—分流墩混凝土。
图13 钢筋三维网格模型，1—调压井井身混凝土钢筋网格结构，2—流道边墙混凝土钢筋网格结构，3—分流墩混凝土钢筋网格结构。
图14 钢筋网格结构的轴向受力云图（受拉为正，受压为负）。
图15 钢筋网格结构的应力云图（拉应力为正，压应力为负）。
图16 发明步骤流程图。
具体实施方式
筒形结构建筑物几何特征包括：① 截面为圆环形的筒形结构；② 不规则底座结构；③ 顶部穹状帽结构。下面参照附图，对本发明的具体实施方案做一详细描述：
为实现本发明，所述的筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，在步骤（1）中，对钢筋混凝土进行弹性计算，得到钢筋混凝土拉应力，再根据钢筋混凝土拉应力，通过非杆件体系钢筋混凝土结构配筋方法，确定筒形结构建筑物的截面为圆环形的筒形结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度（如图10所示）、钢筋型号，进而确定配筋环半径R1、组成环向箍筋的短钢筋的实际长度
（如图1所示）及环向相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的不规则底座结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度（如图10所示）、钢筋型号，进而确定箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的顶部穹状帽结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度（如图10所示）、钢筋型号，进而确定底截面环向箍筋半径R2、组成底截面环向箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距d，如图7所示，
为实现本发明，所述的筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，在步骤（2）中，生成钢筋网格结构，
为实现步骤（2）所述的生成钢筋网格结构，根据筒形结构配筋环半径及每条短钢筋的实际长度
，得到环向箍筋的节点数
，即：
其中，
为取整函数，
依次将
根实际长度为l的短钢筋以公用节点为交点进行首尾连接，得到底截面上的环向箍筋的单元和公用节点，在筒形结构的底截面与顶面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻环向箍筋的纵向间距，然后，将底截面上的环向箍筋的单元和公用节点向上逐层映射直至顶面并生成在所有筒形结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息，纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构，如图2为筒形结构纵向和环向配筋示意图，图3为筒形结构纵向和环向配筋三维模型，图4为钢筋网格交叉部位示意图，
为实现步骤（2）所述的生成钢筋网格结构，根据不规则底座结构的配筋率、配箍率及混凝土保护层厚度，借助AUTOCAD进行顶截面、底截面设置，画出底截面钢筋轮廓和顶截面钢筋轮廓，再在顶截面、底截面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的距离，然后，将底截面上的钢筋轮廓的单元信息、公用节点信息及独享节点信息向上逐层映射直至顶截面并生成在所有不规则底座结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，独享节点信息包括独享节点数目和独享节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息、由公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为不规则弧形的不规则底座钢筋网格结构；如图5为不规则底座结构配筋示意图，图6为不规则底座结构配筋三维模型，
为实现步骤（2）所述的生成钢筋网格结构，根据顶部穹状帽结构底截面环向箍筋半径R2、组成底截面环向箍筋的短钢筋的实际长度，得到顶部穹状帽结构的底截面的单元信息和公用节点信息，并由所述的顶部穹状帽结构的底截面的单元信息和公用节点信息形成顶部穹状帽结构的底截面环向箍筋，所述的公用节点信息包括公用节点数目及公用节点坐标，底截面的单元信息包括单元数目及由公用节点编号构筑的单元结构信息，再在顶部穹状帽结构的底截面与顶点之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的纵向间距d，然后将底截面环向箍筋向上进行逐层映射且对映射的环向箍筋进行向内收缩，同时将逐层向内收缩后的环向箍筋生成在相应的顶部穹状帽结构的截面上，直至映射到顶点，最后，纵向向上连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点并汇聚于顶点，
对映射的环向箍筋进行向内收缩的方法是将环向箍筋的半径
进行逐层递减，
h为穹状帽垂直高度，d为相邻箍筋的纵向间距，R2为底截面环向箍筋半径，k为0，1，2，……，N-1，其中，N为截面总数，
，r1=R2；
如图8为顶部穹状帽结构配筋示意图、图9为顶部穹状帽结构配筋三维模型，
为实现本发明，所述的筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，在步骤（3）中，将步骤（2）的钢筋网格公用节点信息、独享节点信息和单元信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，导入三维地质模型和二次衬砌混凝土三维模型，同时得到钢筋三维网格模型，参与计算；
为实现本发明，所述的筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，在步骤（4）中，将步骤（3）计算结果，TECPLOT软件导出所有钢筋网格结构单元信息、公用节点信息、独享节点信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，受力信息，得到钢筋网格结构轴向受力云图、应力云图。
钢筋网格结构的单元由几何参数、钢筋力学参数、混凝土特型来定义，一根钢筋结构单元假设由两点之间具有相同横截面和材料参数的直线段，任意曲线的钢筋由许多钢筋结构单元组合而成，而钢筋交叉部位通过公用节点受力和变形，钢筋和混凝土之间不产生相对移动。钢筋和混凝土作用原理为将锚索结构单元退化，如图11所示，钢筋和混凝土直接接触，设置混凝土剪切刚度、粘结强度和摩擦系数以防止钢筋和混凝土之间的滑动。钢筋不计弯曲抗力，作为仅提供轴向抗拉或抗压的一维结构单元考虑，
实施例：某水电站调压井筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，应用本发明步骤如下：
步骤（1）建立三维地质模型和二次衬砌混凝土三维模型，二次衬砌混凝土三维模型如图12，采用本发明配筋部位包括调压井井身混凝土、流道边墙混凝土、分流墩混凝土，其中调压井井身混凝土配筋为截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构，流道边墙混凝土和分流墩混凝土配筋为不规则底座钢筋的网格结构，调压井围岩和混凝土本构关系采用莫尔-库伦准则，再根据非杆件体系钢筋混凝土结构配筋原理进行结构弹性计算配筋，得到混凝土拉应力，确定调压井井身混凝土的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定配筋环半径、组成环向箍筋的短钢筋的实际长度及环向相邻箍筋的纵向间距；确定流道边墙混凝土和分流墩混凝土的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距，
步骤（2）钢筋网格结构生成：
①调压井井身混凝土钢筋网格结构生成
根据调压井井身混凝土的配筋环半径
及每条短钢筋的实际长度
，得到环向箍筋的节点数
，即：
其中，
为取整函数，
依次将
根实际长度为l的短钢筋以公用节点为交点进行首尾连接，得到调压井井身混凝土钢筋网格结构底截面上的环向箍筋的单元和公用节点，在调压井井身混凝土钢筋网格结构的底截面与顶面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻环向箍筋的纵向间距，然后，将底截面上的环向箍筋的单元和公用节点向上逐层映射直至顶面并生成在所有调压井井身混凝土钢筋网格结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息，
纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成调压井井身混凝土钢筋网格结构；
② 流道边墙混凝土和分流墩混凝土钢筋网格结构生成
根据流道边墙混凝土和分流墩混凝土的配筋率、配箍率及混凝土保护层厚度，借助AUTOCAD进行流道边墙混凝土和分流墩混凝土钢筋网格结构的顶截面、底截面设置，画出底截面钢筋轮廓和顶截面钢筋轮廓，再在顶截面、底截面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的距离，然后，将底截面上的钢筋轮廓的单元信息、公用节点信息及独享节点信息向上逐层映射直至顶截面并生成在所有流道边墙混凝土和分流墩混凝土钢筋网格结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，独享节点信息包括独享节点数目和独享节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息、由公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，
纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成流道边墙混凝土和分流墩混凝土钢筋网格结构；
根据步骤（2）所述的方法生成某水电站调压井筒形结构建筑物的混凝土钢筋网格结构如图13所示。
步骤（3）将步骤（2）的调压井井身混凝土钢筋网格结构、流道边墙混凝土钢筋网格结构和分流墩混凝土钢筋网格结构的公用节点信息、独享节点信息和单元信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，导入三维地质模型和二次衬砌混凝土三维模型，参与计算；
步骤（4）根据步骤（3）计算结果，TECPLOT软件导出所有钢筋网格结构的单元信息、公用节点信息、独享节点信息、受力信息，得到钢筋网格结构的轴向受力云图（受拉为正、受压为负）如图14所示、得到钢筋网格结构的应力云图（拉应力为正、压应力为负）如图15所示，钢筋网格最大受拉部位从图上得到显示。
发明步骤流程见图16所示。
Claims (1)
1. 一种筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法，所述筒形结构建筑物包括截面为圆环形的筒形结构、不规则底座结构和顶部穹状帽结构，其特征在于，
步骤（1）对钢筋混凝土进行弹性计算，得到钢筋混凝土拉应力，再根据钢筋混凝土拉应力，通过非杆件体系钢筋混凝土结构配筋方法，确定筒形结构建筑物的截面为圆环形的筒形结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定配筋环半径R1、组成环向箍筋的短钢筋的实际长度 
及环向相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的不规则底座结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距；确定筒形结构建筑物的顶部穹状帽结构的配筋率、配箍率、混凝土保护层厚度、钢筋型号，进而确定底截面环向箍筋半径R2、组成底截面环向箍筋的短钢筋的实际长度及相邻箍筋的纵向间距d，
步骤（2）钢筋网格结构生成
①截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构生成
根据筒形结构配筋环半径
及每条短钢筋的实际长度
，得到环向箍筋的节点数
，即：
其中，
为取整函数，
依次将
根实际长度为l的短钢筋以公用节点为交点进行首尾连接，得到底截面上的环向箍筋的单元和公用节点，
在筒形结构的底截面与顶面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻环向箍筋的纵向间距，然后，将底截面上的环向箍筋的单元和公用节点向上逐层映射直至顶面并生成在所有筒形结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息，
纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为圆环形的筒形结构的钢筋网格结构；
② 不规则底座钢筋的网格结构生成
根据不规则底座结构的配筋率、配箍率及混凝土保护层厚度，借助AUTOCAD进行顶截面、底截面设置，画出底截面钢筋轮廓和顶截面钢筋轮廓，再在顶截面、底截面之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的距离，然后，将底截面上的钢筋轮廓的单元信息、公用节点信息及独享节点信息向上逐层映射直至顶截面并生成在所有不规则底座结构的截面上，公用节点信息包括公用节点数目和公用节点坐标，独享节点信息包括独享节点数目和独享节点坐标，单元信息包括单元数目、由公用节点编号构筑的单元结构信息、由公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，
纵向连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点，生成截面为不规则弧形的不规则底座钢筋网格结构；
③ 顶部穹状帽钢筋网格结构生成
根据顶部穹状帽结构底截面环向箍筋半径R2、组成底截面环向箍筋的短钢筋的实际长度，得到顶部穹状帽结构的底截面的单元信息和公用节点信息，并由所述的顶部穹状帽结构的底截面的单元信息和公用节点信息形成顶部穹状帽结构的底截面环向箍筋，所述的公用节点信息包括公用节点数目及公用节点坐标，底截面的单元信息包括单元数目及由公用节点编号构筑的单元结构信息，再在顶部穹状帽结构的底截面与顶点之间生成一系列截面，且相邻截面之间的距离为相邻箍筋之间的纵向间距d，然后将底截面环向箍筋向上进行逐层映射且对映射的环向箍筋进行向内收缩，同时将逐层向内收缩后的环向箍筋生成在相应的顶部穹状帽结构的截面上，直至映射到顶点，最后，纵向向上连接所有相邻截面上的纵向相邻公用节点并汇聚于顶点，
对映射的环向箍筋进行向内收缩的方法是将环向箍筋的半径
进行逐层递减，
h为穹状帽垂直高度，d为相邻箍筋的纵向间距，R2为底截面环向箍筋半径，k为0，1，2，……，N-1，其中，N为截面总数，
，r1=R2；
步骤（3）将步骤（2）的钢筋网格公用节点信息、独享节点信息和单元信息、由公用节点编号构筑单元结构的信息或公用节点和独享节点构筑的单元结构信息，导入三维地质模型和三维混凝土模型，参与计算；
步骤（4）根据步骤（3）计算结果，TECPLOT软件导出所有钢筋网格结构单元信息、公用节点信息、独享节点信息、受力信息，得到钢筋网格结构的轴向受力云图、应力云图。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110027105A CN102108715B (zh) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | 筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110027105A CN102108715B (zh) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | 筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102108715A true CN102108715A (zh) | 2011-06-29 |
| CN102108715B CN102108715B (zh) | 2012-09-26 |
Family
ID=44172987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110027105A Expired - Fee Related CN102108715B (zh) | 2011-01-26 | 2011-01-26 | 筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102108715B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102663187A (zh) * | 2012-04-07 | 2012-09-12 | 中交第四航务工程勘察设计院有限公司 | 一种三维混凝土结构配筋交互方法 |
| CN102799712A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-11-28 | 武汉天喻软件有限责任公司 | 一种混凝土结构三维模型的快速配筋方法 |
| CN108022287A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-11 | 北京像素软件科技股份有限公司 | 模型网格生成方法及装置 |
| CN111444655A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种水工建筑结构静动力配筋方法 |
| CN114423914A (zh) * | 2019-09-19 | 2022-04-29 | 霍伊斯勒创新有限责任公司 | 用于加固钢筋混凝土构件的方法 |
| CN117313280A (zh) * | 2023-11-28 | 2023-12-29 | 三一筑工科技股份有限公司 | 层间竖向构件纵筋设计方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001023685A1 (de) * | 1999-09-27 | 2001-04-05 | Hauser, Manfred | Gewebematte als räumliche microbewehrung zur staffelung, lagefixierung und variation der zuschlagskörnung von zementgebundenen bauteilen |
| US6721684B1 (en) * | 2001-04-26 | 2004-04-13 | Nasser Saebi | Method of manufacturing and analyzing a composite building |
| CN101814104A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-08-25 | 武汉大学 | 一种岩质边坡加固的锚固洞结构设计方法 |
| CN101819607A (zh) * | 2010-01-27 | 2010-09-01 | 上海同豪土木工程咨询有限公司 | 桥梁配筋图形调整方法 |
-
2011
- 2011-01-26 CN CN201110027105A patent/CN102108715B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001023685A1 (de) * | 1999-09-27 | 2001-04-05 | Hauser, Manfred | Gewebematte als räumliche microbewehrung zur staffelung, lagefixierung und variation der zuschlagskörnung von zementgebundenen bauteilen |
| US6721684B1 (en) * | 2001-04-26 | 2004-04-13 | Nasser Saebi | Method of manufacturing and analyzing a composite building |
| CN101819607A (zh) * | 2010-01-27 | 2010-09-01 | 上海同豪土木工程咨询有限公司 | 桥梁配筋图形调整方法 |
| CN101814104A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-08-25 | 武汉大学 | 一种岩质边坡加固的锚固洞结构设计方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐卫亚: "混合结构房屋抗震设计探讨", 《山西建筑》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102663187A (zh) * | 2012-04-07 | 2012-09-12 | 中交第四航务工程勘察设计院有限公司 | 一种三维混凝土结构配筋交互方法 |
| CN102663187B (zh) * | 2012-04-07 | 2013-12-25 | 中交第四航务工程勘察设计院有限公司 | 一种三维混凝土结构配筋交互方法 |
| CN102799712A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-11-28 | 武汉天喻软件有限责任公司 | 一种混凝土结构三维模型的快速配筋方法 |
| CN108022287A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-11 | 北京像素软件科技股份有限公司 | 模型网格生成方法及装置 |
| CN114423914A (zh) * | 2019-09-19 | 2022-04-29 | 霍伊斯勒创新有限责任公司 | 用于加固钢筋混凝土构件的方法 |
| CN111444655A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种水工建筑结构静动力配筋方法 |
| CN117313280A (zh) * | 2023-11-28 | 2023-12-29 | 三一筑工科技股份有限公司 | 层间竖向构件纵筋设计方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117313280B (zh) * | 2023-11-28 | 2024-02-13 | 三一筑工科技股份有限公司 | 层间竖向构件纵筋设计方法、装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102108715B (zh) | 2012-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102108715B (zh) | 筒形结构建筑物的正交网格式数值配筋方法 | |
| CN103790378B (zh) | 建筑工程施工设备及施工方法 | |
| CN103970960B (zh) | 基于gpu并行加速的无网格伽辽金法结构拓扑优化方法 | |
| CN108460189A (zh) | 一种基于bim技术的幕墙安装设计方法 | |
| CN107885918A (zh) | 一种基于bim技术的建筑结构设计方法及设备 | |
| Wang et al. | Experimental studies on the mechanical properties and deformation & failure mechanism of U-type confined concrete arch centering | |
| CN109460589B (zh) | 一种基于变形-结构法的隧道初期支护动态设计方法 | |
| CN101826117A (zh) | 一种管道系统有限单元法力学计算模型制作方法 | |
| CN106980716A (zh) | 一种基于随机块体的地下洞室稳定分析方法 | |
| CN106202654B (zh) | 一种地下厂房多块体围岩变形的数值模拟方法 | |
| CN102053027A (zh) | 高速铁路预制箱梁收缩徐变仿真分析用模型梁的制作方法 | |
| Korolev et al. | Basic stages of creating a BIM model for transport infrastructure objects | |
| CN104850707A (zh) | 一种超高层混凝土结构施工过程模拟分析方法 | |
| CN102930086B (zh) | 基于抽柱法的带断裂钢框架连续倒塌分析方法 | |
| CN112464485A (zh) | 一种针对盾构隧道水平变形的注浆纠偏效果的评估方法 | |
| CN110929327A (zh) | 基于bim的抗滑桩三维配筋模型的构建方法 | |
| CN103226643B (zh) | 基于曲线斜拉桥专用分析程序的分析方法及系统 | |
| CN105279311A (zh) | 钢箱梁顶推施工管理方法 | |
| CN112861208B (zh) | 一种排桩支护体系转化地下连续墙支护结构的分析方法 | |
| Zhao | Three-dimensional collapse simulation on the spatial structure of concrete assembly building based on BIM | |
| CN104965957A (zh) | 基于等效原理的pc箱梁截面不均匀收缩效应确定方法 | |
| Yang et al. | Seismic Performance Analysis of Fabricated Concrete Beam-Column Joints Based on Intelligent Finite Element Analysis | |
| CN116933588B (zh) | 不同岩性深部巷道钻孔卸压参数分析方法 | |
| Pournaghshband | Form-finding of arch structures | |
| Li et al. | Calculation of Reinforced Concrete Lining of Tunnel Based on Semi-Infinite Space Method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120926 Termination date: 20150126 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |