CN113486431B - 一种适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,用以解决传统的网格划分应用到建筑结构筏板计算匹配性差、计算过程比较复杂等技术问题。本发明的步骤为:采集筏板的几何数据;将剪力墙几何数据和筏板边界数据进行序列化;查找序列化后筏板边界数据中的阴角角点,通过阴角角点生成主网格,对闭合的筏板区域进行分区;筏板分区的修正:将主网络的网格线匹配到剪力墙的墙线上;串联剪力墙,增加主网格的网格线;根据剪力墙和柱的布置平铺网格线;通过网格线交叉形成最终网格数据。本发明既能够适用于有限元计算,又可以满足边界元计算,提高计算结果的精度,弥补了建筑设计行业缺少针对且适用于筏板计算的网格划分方法的不足。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构计算的技术领域,尤其涉及一种适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法。
背景技术
近年来,建筑结构在方案、设计、施工等多方面的发展逐步糅合,开启离散化分析和集成式组装的模式。建筑结构的数值计算和分析方法发展到现在,依赖计算机辅助技术和人工智能的完善,逐步迈入精细化计算的时代。其中,有限元、边界元等数值分析方法起到了关键作用,而网格划分是对二维或三维离散对象的基本处理方式,且网格划分的效率和质量直接影响到了数值计算过程,因此寻求高效率、高匹配度的网格划分方式势在必行。
数值计算在建筑结构领域中的应用时间不长,很多源自机械或金属材料领域的研究成果。比如传统的网格划分方式多数就来自于航天、船舶等行业的科技发展,但当其应用到建筑结构中的筏板计算时,就有了明显的匹配性问题。比如常规具有凹凸的筏板平面,通过传统的网格划分方式得到的网格排布在剪力墙等竖向构件附近常常出现尺寸突变和数量突变等问题,这与方法本身的适用性和针对性有很大关系。为此,研究一种针对且适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,对提高数值计算稳定性和计算结果可靠性具有实际改善作用,针对筏板类板式基础分析具有很强的匹配度和适用性,进而推进建筑结构数值计算的进步。
发明内容
针对传统的网格划分应用到建筑结构筏板计算匹配性差,计算过程比较复杂的技术问题,本发明提出一种适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,考虑了网格与剪力墙、柱匹配的关系,将剪力墙和柱的优先级提高,网格划分的区域约束化模式与筏板的板带式受力特点更匹配。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,将竖向构件按照当前几何位置抽象为网格线或网格节点,将网格线生成与剪力墙构件几何位置关联,其步骤如下:
步骤一:采集筏板的几何数据:包括筏板顶剪力墙几何数据、柱的几何数据和筏板边界数据;
步骤二:前处理:将步骤一中的剪力墙几何数据和筏板边界数据进行序列化;
步骤三:查找序列化后筏板边界数据中的阴角角点,通过阴角角点生成主网格对闭合的筏板区域进行分区;
步骤四:筏板分区的修正:根据剪力墙修正主网格的网格线,将主网络的网格线匹配到剪力墙的墙线上;
步骤五:根据步骤四修正后的主网络、序列化的筏板和剪力墙的几何数据串联剪力墙,增加主网格的网格线;
步骤六:主网格内平铺:根据剪力墙和柱的布置平铺网格线。
所述筏板边界数据和剪力墙几何数据是多条线段的起始坐标;柱的几何数据为多个点的坐标。
所述步骤二中的序列化为顺时针排列或逆时针排列,将筏板边界梳理成首尾相接排列的多条线段,从最下部的线段开始依次进行排序;
同时,将筏板边界数据同朝向排序:把线段分成两组,一组为横向朝向,一组为竖向朝向,排序方式依据先横向朝向后竖向朝向,且先左后右的大小排序;
将剪力墙的墙线坐标增序、同朝向排列,依据先横向后竖向且先左后右的大小排序,分成2组,并存入不同的矩阵中。
所述步骤二中阴角角点的查找方法为:筏板边界数据序列化为每一条筏板边界线段拓展了属性,属性分别为序号、起点坐标、起点属性、终点坐标、终点属性、长度、角度和线属性,通过序列化后边界线队列中角度的变化,找到筏板的阴角角点和网格的端点。根据阴角角点的坐标向筏板闭合区域进行延伸得到网格的端点,锁定网格中的主网格线;
所述阴角角点是连续两个有方向边界线之间的转动角度出现顺时针回转趋势,根据逆时针排列筏板边界数据,捕捉相邻线段的角度转向。
所述主网格线的交叉等同于筏板被切分成了多份规则四边形,进而形成筏板分区;
在主网格线中,由“两个筏板边界线端点”或者“一个筏板边界线端点加一个垂足”形成的向量通过叉乘判断是否与筏板边界线段同为逆时针方向,不合适的给予过滤。
所述步骤四中筏板分区的修正是:当网格线附近有剪力墙线与网格线之间间距小于最小约定网格尺寸时,网格线匹配到剪力墙线;
筏板阴角角点发射出的第一网格线与剪力墙靠近时,当间距小于最小约定网格尺寸时,将第一网格线偏移,使剪力墙的墙线与网格线重叠。
所述串联剪力墙是将剩余剪力墙通过第二网格线连接起来,包括剪力墙的水平段所在的水平网格线和剪力墙的竖直段所在的竖直网格线;
同时,兼顾剪力墙之间能不能共用一条网格线,如果间距较小,网格线按照分段斜线处理。
所述步骤六中平铺的方法为:根据当前筏板的横向和纵向分方向平铺网格,方向由逆时针排列确定,填充网格的顺序按照坐标排序进行;
以筏板底边为起始基准线,经过分方向和坐标排序之后,遍历查询找到距离起始基准线最近的同向主网格,作为目标线;当前循环的目标线就是后续的基准线;
当剪力墙较主网格更接近起始基准线,则以剪力墙为目标线;当主网格线与剪力墙之间的距离小于有限值时,认为该条网格线局部倾斜,且须经过此剪力墙。
设定最小和最大网格尺寸,按50模数在基准线和目标线之间进行约定最优原则划分;针对某一个尺寸进行优先选择,而上下浮动不超过一定差值。
本发明还包括:
步骤七:根据步骤六得到的网络线进行网格交叉提取网格点;
步骤八:后处理阶段,根据网格点和主网格提取节点编号、网格编号、边界节点组、内部节点组和边界网格线并进行存储,供后续计算使用;
所述节点编号:按照坐标大小的顺序,先水平方向后竖直方向的优先级,对网格点进行排序;网格编号:对主网格的四边形网格进行编号;边界网格线为边界线段的记录;后处理中节点编号和网格编号与序列化中的顺时针排列或逆时针列与相对应。
与现有技术相比,本发明的有益效果:首先将竖向构件按照当前几何位置抽象为网格线或网格节点,有效地避免了通过反复调整自由网格再适应竖向构件的繁琐过程;网格划分质量和效率对数值计算过程和计算结果有很大影响,同时考虑到筏板因竖向构件排布而形成的板带式受力特点,将网格边线生成预先与剪力墙构件几何位置关联,使得网格分布与筏板承载特点匹配。本发明为建筑结构筏板基础的网格划分提出了全新的思路和明确快捷的方法,能够为后续数值计算提供更符合筏板受力特点的计算网格,进而提高数值计算的精度和效率,有针对性地弥补了传统网格划分方法应用在筏板数值计算中的不足。
本发明优先将剪力墙和筏板边界序列化,然后再通过遍历筏板边界的阴角、阳角角点将筏板基础进行分区,然后对各分区处理来进行网格划分,是对传统网格划分方法的逆向思维,将自由网格对剪力墙的依赖性反向,通过剪力墙与筏板边界的局部划分来创造网格划分的自由网格划分空间,减少了传统网格划分过程中处理网格与剪力墙关系的复杂工作量,更直观地针对筏板基础采用快速明确的网格划分方式。本发明为筏板计算过程中的网格划分提出了全新的思路和明确快捷的方法,能够为后续有限元计算提供更合理的有限元网格,提高计算结果的精度,有效避开三角形单元与四边形单元复合计算的复杂区域,弥补了建筑设计行业缺少针对且适用于筏板计算的网格划分方法的不足。同时,本发明完全自主研发的网格划分方法新颖,划分思路明确;网格划分模式考虑了优先级,与筏板受力特点匹配,这一点比传统方法明显要好;可以通过对参数设置来改变网格划分的结果,既能够适用于有限元计算,又可以满足边界元计算;将剪力墙和柱的优先级提高,预先考虑了网格与其匹配的关系,在代码量和程序工作量上具有简洁高效的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明筏板基础边界几何描述的示意图。
图3为本发明剪力墙几何描述的示意图。
图4为本发明前处理中筏板排序的示意图,其中,(a)为逆序排列,(b)为同朝向排序。
图5为本发明前处理中剪力墙同朝向排序的示意图。
图6为本发明筏板分区的示意图。
图7为本发明分区修正后的示意图。
图8为本发明分区修正后与剪力墙连接的示意图。
图9为本发明网格平铺的示意图,其中,(a)为过程示意图,(b)为结果示意图。
图10为本发明网格点的示意图。
图11为本发明后处理的示意图,其中,(a)为节点编码,(b)为网格编码,(c)为边界节点,(d)为内部节点,(e)为边界网格线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,采用了与传统有限元网格划分方法不同的逆向思维,在建筑结构的筏板基础的网格划分过程中,受竖向构件在筏板之上几何位置的影响,网格边线和网格节点的最终排布受到了很大限制,因此,本发明将竖向构件按照当前几何位置抽象为网格线或网格节点,将网格边线生成与剪力墙构件几何位置关联,使得网格分布与筏板承载特点匹配,其步骤如下:
步骤一:采集筏板的几何数据:包括筏板剪力墙几何数据、柱的几何数据和筏板边界数据。
数值计算的大致过程:数值计算是指通过有效使用数字计算机求数学问题近似解的方法与过程。大致可以分为前处理、计算、后处理三大步骤。网格划分属于前处理中的一个小步骤。
筏板的几何描述是多条线段,即为多条线段的起始坐标表示,也就是筏板边界数据,筏板边界是整个网格划分的最外层边界,如图2所示。剪力墙几何数据:多条线段,在代码中即为多条线段的起始坐标表示,如图3所示。柱为多个点,即零长度的线,即为多个点的坐标表示。筏板、剪力墙的线段和柱的节点,源数据来源于实际工程项目,具体实施过程中会经过预处理存入矩阵当中,且本方法具有普遍性,不受限于特殊数据。
步骤二:前处理:将步骤一中的剪力墙几何数据和筏板边界数据进行序列化。
前处理、数值计算、后处理是处理计算问题标准步骤。不同的网格划分方式对前处理过程的需求不尽相同,比如本发明对筏板边界的需求就有2种,皆因数值计算具体需要而准备。而后处理方面,本方法整理的内部节点组、边界节点组、边界网格线,并不仅用于有限元计算,同样适用于边界元计算。
序列化为顺时针排列或逆时针排列,且顺时针排列或逆时针排列与后处理中节点编号和网格编号相对应。
本发明中筏板边界数据逆时针排列,可以表征筏板封闭边界的秩序,用于支持后续的网格延伸或者网格填充,同时将线段由标量拓展为矢量合集,提高网格划分的方向性和区域性。
具体实现中,筏板边界数据逆时针排列:将筏板边界梳理成首尾相接逆序排列的多条线段,如图4中的(a)所示,从最下部的线段开始依次进行排序。
筏板边界数据同朝向排序:同朝向排序相当于把线段分成两组,一组为横向朝向,一组为竖向朝向,排序方式是依据先横向朝向后竖向朝向,且先左后右的大小排序所得,如图4中的(b)所示。
剪力墙墙线坐标增序排列,最初获取的筏板顶剪力墙数据只是普通的线段,没有方向,属性简单。剪力墙是网格划分的重要依据,增序排列有两个好处,第一是预先布置了网格划分的走向,第二是减少了程序遍历的过程,在节省循环工作量的同时提高网格划分的方向性和准确性。
剪力墙同朝向排序:依据先横向后竖向且先左后右的大小排序所得,同理仍然分2组,并存入不同的矩阵当中备用,如图5所示。排序方式只是方便后续操作的使用,并不具有过多好处,但处理问题过程中,逆序排列会贯穿全过程,需要一致性。换言之,如果另一种方法全过程都用顺时针排序仍然可以,但必须保证一致性。
步骤三:查找序列化后筏板边界数据中的阴角角点,通过阴角角点生成主网格对闭合的筏板区域进行分区。
筏板边界逆序排列时,为每一条筏板边界线段拓展了属性,总计12个属性,分别表征了序号、起点坐标、起点属性、终点坐标、终点属性、长度、角度和线属性,通过逆序边界线队列中角度的变化,可以很快找到筏板的阴角角点,也是将来网格形成时必定会形成网格的端点。通过对这些端点的捕捉(即根据阴角角点的坐标向筏板闭合区域进行延伸),提前锁定了网格中全程始终成立且一定存在的主网格线。主网格线的交叉等同于筏板被切分成了多份规则四边形,进而形成筏板分区,而每一个筏板分区就是后续网格填充过程中的一个子项。
筏板阴角角点的特征是连续两个有方向边界线之间的转动角度出现顺时针回转趋势,根据逆时针排列筏板边界数据,捕捉相邻线段的角度转向,比如,0度的水平线在前,270度的竖直线在后,那么此处必定是阴角角点。
在新生成的主网格线中,由“两个筏板边界线端点”或者“一个筏板边界线端点加一个垂足”形成的向量需要通过叉乘判断是否与筏板边界线段同为逆时针方向,不合适的给予过滤(不合适的情况主要为逆向重合)。某条主网格形成时,一端一定是上述找到的端点即阴角角点,另一端可能是端点,但更多的情况是要通过做垂线到筏板的边界得到的垂足,才能形成主网格。
具体实现筏板分区是:阴角角点(图6中的黑色实心点)查找,然后切割筏板,如图6所示。
本发明是基于筏板受力特性和网格划分限制而综合考虑的一种网格划分方法,而筏板受力特性类似于板,从图形角度讲即为一块块的板带。筏板阴角点反映的是筏板边界的变化,同时也是筏板板块尺寸的改变,所以这些位置本身就具有很明显的受力变化,故而在前期网格划分过程中就予以考虑。另外,筏板分区之后,从图形上也可以看出其切割的合理性,等价于切分为多块规则图形,便于考究其内部如何切分。总之,筏板分区不仅表征了筏板受力特性,同时将网格划分问题进行了区域标准化,是一种十分符合筏板网格划分的处理方式。
步骤四:筏板分区的修正:根据剪力墙修正主网格的网格线,将主网络的网格线匹配到剪力墙的墙线上。
分区的修正:当网格线附近有剪力墙线与网格线之间间距小于最小约定网格尺寸时,网格线匹配到剪力墙线,如图7所示。
筏板分区相当于形成了主网格,主网格的网格线宜优先与剪力墙重叠(有限元计算必须如此,边界元计算不做强制要求)。筏板阴角角点发射出的第一批网格线与剪力墙靠近时,当间距不能满足最小约定网格尺寸时,应将网格线偏移,使剪力墙的墙线与网格线重叠。
步骤五:根据步骤四修正后的主网络、序列化的筏板和剪力墙的几何数据串联剪力墙,增加主网格的网格线。
串联剪力墙,即将剩余剪力墙通过第二网格线连接起来,包括剪力墙的水平段所在的水平网格线和剪力墙的竖直段所在的竖直网格线,通过自主编码函数实现,如图8所示。
连接剪力墙可以理解为将筏板划分成了更细更多的板带,横向一条条板带和竖向一条条板带,目的仍然是为了锁定网格划分的细部。另外,连接剪力墙的同时兼顾剪力墙之间能不能共用一条网格线,如果间距较小,网格线可以按照分段斜线处理即可;但相邻同朝向剪力墙距离较远时,即认为应分属不同的网格线。其中涉及到最小约定网格间距的设定和优选工作。
步骤六:主网格内平铺:根据剪力墙和柱的布置平铺网格线。
根据当前筏板的横向和纵向分方向平铺网格。网格平铺可以理解为在两条同向桥梁之间再搭设多条桥梁,方向由总体逆序排列已经锁定,而坐标排序又很好的安排了填充网格的顺序。同样的好处就是:方向明确,效率很高,与以往无序网格有很大不同。顺序并非简单的坐标大小,更重要的是提前安排了分块的任务,而且不会出现两次相邻填充之间的相互矛盾。
以筏板底边为起始基准线,以最近主网格为目标线,循环的开始以筏板底边为起始是因为筏板经过网格划分之后,筏板边界不会改变,作为已知起始基准线最合适;经过分方向和坐标排序之后,找到距离起始基准线最近的同向主网格变得十分简单,虽然用到了遍历查询,但遍历的次数极短,多数情况是相邻的下一条就是目标线。此前步骤做的很多工作就是为了形成条状的一个个相邻区域,区域的边界就是起始基准线和目标线,在两者之间进行网格填充恰如其分,当前循环的目标线就是后续的基准线。
设定最小和最大网格尺寸,按50模数在基准线和目标线之间进行约定最优原则划分。网格优劣主要体现在尺寸大小的变化梯度上,实现方法是针对某一个尺寸进行优先选择,而上下浮动不超过一定差值。比如以1000mm为最优尺寸,遇到3100时,可以拆分成1000、1050、1050三段;遇到2900时,可以拆分成950、950、1000三段。即将距离除以1000,取整(按向下和向上取整两种情况考虑),然后尽量均分剩余的差量,以50为模数。
当剪力墙较主网格更接近起始基准线,则以剪力墙为目标线。与以往机械工业或者单个构件的网格划分不同,筏板边界与剪力墙都具有优先占据网格线的权利,如果所有网格线不经过剪力墙,那么将给边界元计算带了一定的难度。因此,当主网格线与剪力墙之间的距离小于一个限值时,即可认为该条网格线局部倾斜,且须经过此剪力墙。
外凸边界是在逆序边界局部出现至少一个阴角角点时出现,它相当于整块筏板的局部特殊区域,因为这个区域的网格线并不是总长相等的,至少有一对网格线并不是完全等长的。
以一个区域为例,解释平铺过程:如图9(a)所示,粗实线为每一次循环的起始线,处虚线为每一次循环的终止线,而细实线即为每一次循环所产生的平铺网格线。网格平铺的结果图如9(b)所示。
图9(c)中细虚线为本次的基准线,粗虚线为目标线。图中1,2,3分别表示了三处外凸情况,坐标排序决定了1,2,3的顺序填充,但同时也是建立在基准线保持不动的前提下,以三根目标线分三个并行的任务区域进行网格平铺。平铺的原理是设定优先距离,以50模数尽量等分,然后基准线和目标线的对应坐标点进行插值,即可逐一得到中间平铺的网格线。
网格平铺是在前期连接剪力墙形成足够清晰区域时进行网格填充,清晰区域可以理解为这片空白区域只需要按照间距划分就可以,已经没有剪力墙或柱来限制。两个方向的网格平铺完成后,相当于网格划分这个操作已经基本完成了。而后的过程(网格交叉和后处理)是在生成点,整理网格和数据。
步骤七:网格交叉:根据步骤六得到的网络线提取网格点。
网格交叉形成网格点,即形成一个个的网格点,如图10中突出的黑点示意。
步骤八:后处理:根据网格点和主网格提取节点编号、网格编号、边界节点组、内部节点组和边界网格线并进行存储,供后续计算使用。
节点编号:按照坐标大节小的顺序,先水平方向后竖直方向的优先级,对节点(即网格点)进行排序,如图11(a)局部示意所示。网格编号:对主网格的四边形网格进行编号,如图11(b)所示。边界节点组,如图11(c)黑点示意位置。内部节点组:如图11(d)黑点所示。边界网格线为边界线段的记录,如图11(e)局部示意。
节点编号以坐标顺序排列,物体受力计算过程具有连续性,物体本身也具有连续性,那么划分出的网格编号顺序必然用于计算过程的计算顺序。依据物体本身位置,有序读入和计算将提高计算效率,且可以在输出结果时更符合规律。不论是遍历查询或遍历匹配,有序排列都能极大地提高程序运行速度。网格存储包含网格编号,逆时针原则排布四节点。
本发明将自由网格(可无约束等间距平铺的网格)对剪力墙的依赖性反向,通过剪力墙与筏板边界的局部划分来创造网格划分的自由空间,减少了传统网格划分过程中处理网格与剪力墙关系的复杂工作量,更直观地针对筏板基础采用快速明确的网格划分方式。传统的网格划分方法多数来自于非结构计算专业人员,本发明团队从事的是建筑结构专业,全过程通过手动划分总结和全部自主编码得来,并未受到传统网格划分方式影响,有一定的独到性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,将竖向构件按照当前几何位置抽象为网格线或网格节点,将网格线生成与剪力墙构件几何位置关联,其步骤如下:
步骤一:采集筏板的几何数据:包括筏板顶剪力墙几何数据、柱的几何数据和筏板边界数据;
步骤二:前处理:将步骤一中的剪力墙几何数据和筏板边界数据进行序列化;
所述步骤二中的序列化为顺时针排列或逆时针排列,将筏板边界梳理成首尾相接排列的多条线段,从最下部的线段开始依次进行排序;
同时,将筏板边界数据同朝向排序:把线段分成两组,一组为横向朝向,一组为竖向朝向,排序方式依据先横向朝向后竖向朝向,且先左后右的大小排序;
将剪力墙的墙线坐标增序、同朝向排列,依据先横向后竖向且先左后右的大小排序,分成2组,并存入不同的矩阵中;
步骤三:查找序列化后筏板边界数据中的阴角角点,通过阴角角点生成主网格,对闭合的筏板区域进行分区;
步骤四:筏板分区的修正:根据剪力墙修正主网格的网格线,将主网络的网格线匹配到剪力墙的墙线上;
步骤五:根据步骤四修正后的主网络、序列化的筏板和剪力墙的几何数据串联剪力墙,增加主网格的网格线;
所述串联剪力墙是将剩余剪力墙通过第二网格线连接起来,包括剪力墙的水平段所在的水平网格线和剪力墙的竖直段所在的竖直网格线;
同时,兼顾剪力墙之间能不能共用一条网格线,如果间距较小,网格线按照分段斜线处理;
步骤六:主网格内平铺:根据剪力墙和柱的布置平铺网格线。
2.根据权利要求1所述的适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,所述筏板边界数据和剪力墙几何数据是多条线段的起始坐标;柱的几何数据为多个点的坐标。
3.根据权利要求1所述的适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,所述步骤二中阴角角点的查找方法为:筏板边界数据序列化为每一条筏板边界线段拓展了属性,属性分别为序号、起点坐标、起点属性、终点坐标、终点属性、长度、角度和线属性,通过序列化后边界线队列中角度的变化,找到筏板的阴角角点和网格的端点;根据阴角角点的坐标向筏板闭合区域进行延伸得到网格的端点,锁定网格中的主网格线;
所述阴角角点是连续两个有方向边界线之间的转动角度出现顺时针回转趋势,根据逆时针排列筏板边界数据,捕捉相邻线段的角度转向。
4.根据权利要求3所述的适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,所述主网格线的交叉等同于筏板被切分成了多份规则四边形,进而形成筏板分区;
在主网格线中,由“两个筏板边界线端点”或者“一个筏板边界线端点加一个垂足”形成的向量通过叉乘判断是否与筏板边界线段同为逆时针方向,不合适的给予过滤。
5.根据权利要求1或4所述的适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,所述步骤四中筏板分区的修正是:当网格线附近有剪力墙线与网格线之间间距小于最小约定网格尺寸时,网格线匹配到剪力墙线;
筏板阴角角点发射出的第一网格线与剪力墙靠近时,当间距小于最小约定网格尺寸时,将第一网格线偏移,使剪力墙的墙线与网格线重叠。
6.根据权利要求1所述的适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,所述步骤六中平铺的方法为:根据当前筏板的横向和纵向分方向平铺网格,方向由逆时针排列确定,填充网格的顺序按照坐标排序进行;
以筏板底边为起始基准线,经过分方向和坐标排序之后,遍历查询找到距离起始基准线最近的同向主网格,作为目标线;当前循环的目标线就是后续的基准线;
当剪力墙较主网格更接近起始基准线,则以剪力墙为目标线;当主网格线与剪力墙之间的距离小于有限值时,认为该条网格线局部倾斜,且须经过此剪力墙。
7.根据权利要求6所述的适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,设定最小和最大网格尺寸,按50模数在基准线和目标线之间进行约定最优原则划分;针对某一个尺寸进行优先选择,而上下浮动不超过一定差值。
8.根据权利要求1或7所述的适用于建筑结构筏板基础数值计算的网格划分方法,其特征在于,还包括:
步骤七:根据步骤六得到的网络线进行网格交叉提取网格点;
步骤八:后处理:根据网格点和主网格提取节点编号、网格编号、边界节点组、内部节点组和边界网格线并进行存储,供后续计算使用;
所述节点编号:按照坐标大小的顺序,先水平方向后竖直方向的优先级,对网格点进行排序;网格编号:对主网格的四边形网格进行编号;边界网格线为边界线段的记录;后处理中节点编号和网格编号与序列化中的顺时针排列或逆时针排列相对应。
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