1樓：張佳靈
1.課題名稱：
鋼筋混凝土多層、多跨框架軟體開發
2.專案研究背景：
所要編寫的結構程式是混凝土的框架結構的設計，建築指各種房屋及其附屬的構築物。建築結構是在建築中，由若干構件，即組成結構的單元如樑、板、柱等，連線而構成的能承受作用（或稱荷載）的平面或空間體系。
編寫算例使用建設部最新出臺的《混凝土結構設計規範》gb50010-2002,該規範與原混凝土結構設計規範gbj10-89相比，新增內容約佔15％，有重大修訂的內容約佔35％，保持和基本保持原規範內容的部分約佔50％，規範全面總結了原規範釋出實施以來的實踐經驗，借鑑了國外先進標準技術。
3.專案研究意義：
建築中，結構是為建築物提供安全可靠、經久耐用、節能節材、滿足建築功能的一個重要組成部分，它與建築材料、製品、施工的工業化水平密切相關，對發展新技術。新材料，提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。
由於結構計算牽扯的數學公式較多，並且所涉及的規範和標準很零碎。並且計算量非常之大，近年來，隨著經濟進一步發展，城市人口集中、用地緊張以及商業競爭的激烈化，更加劇了房屋設計的複雜性，許多多高層建築不斷的被建造。這些建築無論從時間上還是從勞動量上，都客觀的需要計算機程式的輔助設計。
這樣，結構軟體開發就顯得尤為重要。
一棟建築的結構設計是否合理，主要取決於結構體系、結構佈置、構件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構構造是否合理。這些問題已經正確解決，結構計算、施工圖的繪製、則是另令人辛苦的具體程式設計工作了，因此原來在學校使用的手算方法，將被運用到具體的程式**中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學的結構知識來設計出做法，還要想到如何把這些做法用**來實現，
4.文獻研究概況
在不同型別的結構設計中有些內容是一樣的，做框架結構設計時關鍵是要減少漏項、減少差錯，計算機也是如此的。
建築結構設計統一標準（gbj68－84）該標準是為了合理地統一各類材料的建築結構設計的基本原則，是制定工業與民用建築結構荷載規範、鋼結構、薄壁型鋼結構、混凝土結構、砌體結構、木結構等設計規範以及地基基礎和建築抗震等設計規範應遵守的準則，這些規範均應按本標準的要求制定相應的具體規定。制定其它土木工程結構設計規範時，可參照此標準規定的原則。本標準適用於建築物（包括一般構築物）的整個結構，以及組成結構的構件和基礎；適用於結構的使用階段，以及結構構件的製作、運輸與安裝等施工階段。
本標準引進了現代結構可靠性設計理論，採用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法分析確定，即將各種影響結構可靠性的因素都視為隨機變數，使設計的概念和方法都建立在統計數學的基礎上，並以主要根據統計分析確定的失效概率來度量結構的可靠性，屬於「概率設計法」，這是設計思想上的重要演進。這也是當代國際上工程結構設計方法發展的總趨勢，而我國在設計規範（或標準）中採用概率極限狀態設計法是迄今為止採用最廣泛的國家。
結構的作用效應常見的作用效應有：
1．內力。
軸向力，即作用引起的結構或構件某一正截面上的法向拉力或壓力；
剪力，即作用引起的結構或構件某一截面上的切向力；
彎矩，即作用引起的結構或構件某一截面上的內力矩；
扭矩，即作用引起的結構或構件某一截面上的剪力構成的力偶矩。
2．應力。如正應力、剪應力、主應力等。
3．位移。作用引起的結構或構件中某點位變（線位移）或某線段方向的改變（角位移）。
4．撓度。構件軸線或中面上某點在彎短作用平面內垂直於軸線或中面的線位移。
5．變形。作用引起的結構或構件中各點間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。
6．應變：如線應變、剪應變和主應變等。
極限狀態整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求，此特定狀態稱為該功能的極限狀態。極限狀態可分為兩類：
1．承載能力極限狀態。結構或結構構件達到最大承載能力或達到不適於繼續承載的變形的極限狀態：
（1）整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；
（2）結構構件或連線因材料強度被超過而破壞（包括疲勞破壞），或因過度的塑性變形而不適於繼續承載；（3）結構轉變為機動體系；
（4）結構或結構構件喪失穩定（如壓屈等）。
2．正常使用極限狀態。結構或結構構件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態。出現下列狀態之一時，即認為超過了正常使用極限狀態：
（1）影響正常使用或外觀的變形；
（2）影響正常使用或耐久效能的區域性損壞（包括裂縫）；
（3）影響正常使用的振動；（4）影響正常使用的其它特定狀態。
結構設計的基本任務，是在結構的可靠與經濟之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價，使所建造的結構在規定的條件下和規定的使用期限內，能滿足預定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達到這個目的，人們採用過多種設計方法。以現代觀點看，可劃分為定值設計法和概率設計法兩大類。
1．定值設計法。將影響結構可靠度的主要因素（如荷載、材料強度、幾何引數、計算公式精度等）看作非隨機變數，而且採用以經驗為主確定的安全係數來度量結構可靠性的設計方法，即確定性方法。此方法要求任何情況下結構的荷載效應s（內力、變形、裂縫寬度等）不應大於結構抗力r（強度、剛度、抗裂度等），即s≤r。
在20世紀70年代中期前，我國和國外主要都採用這種方法。
2．概率設計法：將影響結構可靠度的主要因素看作隨機變數，而且採用以統計為主確定的失效概率或可靠指標來度量結構可靠性的設計方法，即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設計結構，也就是出現結構荷載效應3大於結構抗力r（s＞r）的概率應小於某個可以接受的規定值。
這種方法是20世紀40年代提出來的，至70年代後期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期，結構設計方法開始由定值法向概率法過渡。
物件導向程式設計
使建立windows程式較為容易的關鍵技術是物件導向程式設計，或oop。這種技術可以建立可重用組建，它是程式的組成模組。
幾個定義
控制元件提供程式可見介面的可重用物件。控制元件的示例有文字框、標籤和命令按鈕。
事件由使用者或作業系統引發的動作。事件的示例有擊鍵、單擊滑鼠、一段時間的限制，或從埠接收資料。
方法嵌入在物件定義中的程式**，它定義物件怎樣處理資訊並響應某事件。例如，資料庫物件有開啟紀錄集並從一個記錄移動到另一個記錄的方法。
物件程式的基本元素，它含有定義其特徵的屬性，定義其任務和識別它可以響應的事件的方法。控制元件和窗體是visualbasic中所有物件的示例。
過程為完成任務而編寫的**段。過程通常用於響應特定的事件。
屬性物件的特徵，如尺寸、位置、顏色或文字。屬性決定物件的外觀，有時也決定物件的行為。屬性也用於為物件提供資料和從物件取回資訊。
5.設計主要內容
本軟體適用於現澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設計。畢業設計要完成的工作包括：
1.平面鋼架分析程式的改造
對結構力學教研室版平面鋼架分析程式進行修改和補充。要求：
(1)編寫自動生成節點座標和單元節點編號的程式，或以圖形方式輸入計算簡圖。
(2)修改程式，使之適合多工況內力計算；(3)根據輸入、輸出資料的特點，設計適當的人機介面。輸出應可選的顯示各構件端力和內力圖。
2．編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機構的構件設計程式
(1)根據有關的規範，應明確計算的各種荷載（恆載、樓屋面活載、風荷載和**作用等）的計算方法，在次基礎上編寫自動生成各種荷載作用下的結點荷載和單元荷載的程式。
**作用按底部剪力法確定。自振週期用經驗公式確定。
(2)計算各種荷載單獨作用時框架各杆件的內力。計算結構存放在各自的杆端力（隨機）檔案中。
對豎向荷載下的樑端彎距進行塑性調幅。
(3)在(2)中產生的杆端力檔案基礎上，分別計算各種可能的荷載組合下，樑、柱控制截面的內力。計算結果存放在適當的檔案中。
(4)從(3)生成的檔案中選出最不利組合，同時給出截面配筋。
樑、柱截面配筋的確定應考慮抗震設計的要求。
(5)部分程式設計較熟練的同學可根據計算結果和構造規定，用auto-cadvba繪製樑、柱配筋圖。
5．成果形式
本畢業設計的成果應包括：
1.可執行的、並能給出正確計算結果的源程式
在存放源程式的軟盤中，應至少有一個算例的資料檔案，可在基本不需另外來鍵入資料的前提下，顯示正確地執行結果。
2．軟體使用手冊
這是為使用者準備的關於軟體使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。
3．軟體說明書
這是軟體作者的工作檔案，是軟體維護的基本資料。其中應包括：
(1)軟體所依據的工作檔案、力學和工程結構模型的較為詳細的描述，主要的計算公式及其使用的符號的含義，重要演算法的文字說明：
(2)程式的結構：模組的劃分的情況、各模組相互之間的關係及各模組的功能；
(3)帶有較為詳細的註釋的源程式文字。其中應註明各識別符號的含義（儘可能的採用通用公式中的符號）。各程式段的功能、相應的數學公式和特殊演算法的說明；(4)為使他人根據軟體說明書讀懂你的程式所必需的其他資料。
(5)部分程式設計較熟練的同學可遞交樑、柱配筋圖紙一張。
4．對自己所程式設計序的評價
(1)對算例計算結果的合理性進行必要的分析；
(2)總結軟體設計過程中的經驗和及教訓，提出設計改進意見。
以上各項資料處源程式文字以軟盤形式提交外，其餘均用計算機列印。
6.進度計劃
第一週畢業實習，參觀工程，收集資料。
第二週需求分析：描述計算機模型，編些初步的軟體說明書。
第三週軟體設計：選擇模組劃分的方案
第四周模組設計：資料輸入介面設計（樑柱截面資料）
或資料輸入介面設計（視覺化圖形輸入）
第五週資料輸入介面設計（框架資料、附加荷載）
第六週模組設計：荷載計算（恆載、活載），相應的內力計算
第七週荷載計算（風荷載、**作用），相應的內力計算
第八週模組設計：樑配筋計算
第九周樑荷載組合，確定樑配筋
第十週樑荷載組合，確定樑配筋
第十一週模組設計：柱配筋計算
第十二週柱荷載組合，確定柱配筋
第十三週柱荷載組合，確定柱配筋
第十四周軟體測試或用autocadvba繪製樑、柱配筋圖；
第十五週軟體測試
第十六週整理源程式，編寫軟體說明數和使用者手冊
第十七週編寫軟體說明書和使用者手冊，形成畢業設計全部檔案，準備答辯。
第十八週畢業答辯
關於畢業設計的資訊管理系統
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