一種批量計算式樁基礎(chǔ)設(shè)計方法及數(shù)據(jù)處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種批量計算式粧基礎(chǔ)設(shè)計方法及數(shù)據(jù)處理裝置，屬于粧基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]目前，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常采用大型通用結(jié)構(gòu)計算和分析軟件SAP2000、Midas。由于該SAP2000、Midas不具備粧基礎(chǔ)的設(shè)計功能，因此，該SAP2000、Midas不能直接用于粧基礎(chǔ)設(shè)計。在粧基礎(chǔ)設(shè)計時，需要利用SAP2000、Midas的自帶功能導(dǎo)出支座節(jié)點反力數(shù)據(jù)，再利用專業(yè)的粧基礎(chǔ)設(shè)計軟件進行設(shè)計。
[0003]常用的專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)計軟件，一次只能輸入一種荷載工況下的反力信息，原則上需要對每個支座節(jié)點在各個工況作用下的反力逐一進行計算，才能最終確定承臺的各項參數(shù)能否滿足國家規(guī)范的要求，以及承臺的配筋。對于一個包含M個支座節(jié)點和N個荷載工況的節(jié)點反力數(shù)據(jù)文件，意味著需重復(fù)操作MXN次反力數(shù)據(jù)手動輸入工作，同時針對每次的反力數(shù)據(jù)，根據(jù)計算結(jié)果還需相應(yīng)調(diào)整承臺參數(shù)。當模型數(shù)據(jù)大時，這個手動處理數(shù)據(jù)的工作量非常龐大。以包含200個節(jié)點，100個荷載工況的數(shù)據(jù)為例，意味著需輸入200 X 100 =20000條反力數(shù)據(jù)進行計算，工作量非常大，實際工程中復(fù)雜模型的支座節(jié)點、荷載工況數(shù)量還會更多，全靠手工輸入逐一進行計算不符合實際，也不可能完成。
[0004]為了節(jié)省計算工作量，通常的做法是選取“六組不利內(nèi)力組合”的設(shè)計方法，即在所有工況中篩選出軸力、彎矩、剪力的最大值和最小值共六種不利工況進行計算，但這種處理方法并不能確保將最不利工況涵蓋在此六種不利工況中，給結(jié)構(gòu)安全帶來隱患，即這種降低數(shù)據(jù)處理工作量的方法是以犧牲結(jié)構(gòu)安全保障為前提的。當計算模型大，節(jié)點數(shù)量多，荷載工況復(fù)雜時，即使對每個節(jié)點取在六種不利荷載工況計算，工作量仍極大，需耗費大量時間和精力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一，是為了解決現(xiàn)有粧基礎(chǔ)設(shè)計需要利用SAP2000、Midas的自帶功能導(dǎo)出支座節(jié)點反力數(shù)據(jù)，再利用專業(yè)的粧基礎(chǔ)設(shè)計軟件進行設(shè)計存在計算耗時多、效率低及存在結(jié)構(gòu)安全隱患的問題，提供一種批量計算式粧基礎(chǔ)設(shè)計方法。
[0006]本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種批量計算式粧基礎(chǔ)設(shè)計的數(shù)據(jù)處理裝置。
[0007]本發(fā)明的目的之一可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種批量計算式粧基礎(chǔ)設(shè)計方法，其特征在于:
[0009]I)設(shè)置專用數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置設(shè)有可連接設(shè)置承臺參數(shù)的Excel文件和SAP2000、Midas軟件導(dǎo)出的節(jié)點反力Excel文件的導(dǎo)入端口 ；
[0010]2)統(tǒng)一設(shè)置計算模型中各個承臺參數(shù)信息，并將所述各個承臺參數(shù)信息存放在Excel格式文件中；在SAP2000或Midas軟件中完成上部結(jié)構(gòu)計算分析后，經(jīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)出端口導(dǎo)出支座節(jié)點反力數(shù)據(jù)并存放在Excel格式文件中，該Excel格式文件包含了計算模型中所有支座節(jié)點在各個荷載工況下的反力信息；
[0011]3)專用數(shù)據(jù)處理平臺通過承臺參數(shù)導(dǎo)入端口從Excel格式文件中讀取數(shù)據(jù)，直接批量計算得到各節(jié)點在多種荷載工況下的粧反力以及承臺在各個節(jié)點、多荷載工況下內(nèi)力設(shè)計值的包絡(luò)值以及承臺設(shè)計結(jié)果。
[0012]本發(fā)明的目的之一還可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0013]進一步地，所述承臺參數(shù)信息包括承臺類型、承臺類型的尺寸、材料、埋深、覆土重量，并指定所適用的節(jié)點號，承臺類型的數(shù)量可根據(jù)實際需要增加，不受限制，承臺編號可為數(shù)字或文本，依據(jù)固定次序輸入承臺相關(guān)參數(shù)及各個承臺所適用的節(jié)點號；形成統(tǒng)一的承臺參數(shù)。
[0014]進一步地，所述反力信息包括支座節(jié)點的軸力(N)、剪力(Vx、Vy)、彎矩(Mx、My)數(shù)值；形成導(dǎo)出支座節(jié)點反力數(shù)據(jù)。
[0015]進一步地，在進行數(shù)據(jù)處理時，根據(jù)設(shè)置承臺參數(shù)的Excel文件中各個承臺所適用的節(jié)點號，依據(jù)Excel格式文件獲取該節(jié)點的荷載工況及其在各個荷載工況下的支座節(jié)點反力數(shù)值，對所有荷載工況區(qū)分為抗震和非抗震工況(兩種工況所采用的計算方法不同)，然后根據(jù)國家規(guī)范(《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2011)的計算方法，對各個節(jié)點在各個荷載工況的節(jié)點反力作用下自動進行計算。
[0016]進一步地，在輸出結(jié)果時，對粧基礎(chǔ)模型的計算結(jié)果進行統(tǒng)計、匯總，并輸出相關(guān)結(jié)果，包括在所有荷載工況下的單粧最大反力、承臺控制內(nèi)力和配筋以及對應(yīng)的荷載工況，以及是否滿足國家規(guī)范相關(guān)要求，當計算結(jié)果均符合國家規(guī)范要求時，則計算結(jié)束；若有不符合，則在承臺設(shè)置Excel格式文件中修改相關(guān)的承臺參數(shù)，重新計算，最后將所計算結(jié)果以txt文件格式輸出。
[0017]本發(fā)明的目的之二可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0018]一種批量計算式粧基礎(chǔ)設(shè)計的數(shù)據(jù)處理裝置，其結(jié)構(gòu)特點于:由讀取節(jié)點反力數(shù)據(jù)模塊、讀取承臺參數(shù)設(shè)置模塊、粧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊和輸出結(jié)果模塊連接而成，讀取節(jié)點反力數(shù)據(jù)模塊輸出端、讀取承臺參數(shù)設(shè)置模塊輸出端各連接粧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊的一個輸入端，粧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接輸出結(jié)果模塊的輸入端；讀取節(jié)點反力數(shù)據(jù)模塊具有連接SAP2000、Midas軟件的反力數(shù)據(jù)Excel文件導(dǎo)入端口，讀取承臺參數(shù)設(shè)置模塊具有連接Excel文件的承臺參數(shù)導(dǎo)入端口，粧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)讀取節(jié)點反力數(shù)據(jù)模塊、讀取承臺參數(shù)設(shè)置模塊讀取的數(shù)據(jù)，計算得到各節(jié)點在多種荷載工況下的粧反力以及承臺在各個節(jié)點、多荷載工況下內(nèi)力設(shè)計值的包絡(luò)值以及承臺設(shè)計結(jié)果，輸出結(jié)果模塊對粧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊的計算結(jié)果進行統(tǒng)計、匯總，并有選擇性地輸出結(jié)果，包括單粧最大反力、承臺控制內(nèi)力和配筋以及對應(yīng)的荷載工況，以txt文件格式輸出。
[0019]本發(fā)明的目的之二可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0020]進一步地，在數(shù)據(jù)處理裝置中設(shè)有操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括有！Windows2000/XP 操作系統(tǒng)、Microsoft Office Excel 2003 和 SAP2000、Midas 應(yīng)用程序或所述應(yīng)用程序的升級版本。
[0021]進一步地，所述的數(shù)據(jù)處理裝置采用Microsoft Visual C#作為軟件開發(fā)平臺。
[0022]進一步地，讀取節(jié)點反力數(shù)據(jù)模塊直接讀取節(jié)點號、荷載工況、節(jié)點反力(軸力、剪力、彎矩)等信息，并對荷載工況可區(qū)分為抗震和非抗震工況；在Excel文件中統(tǒng)一設(shè)置需批量計算的各承臺設(shè)計參數(shù)以及所包含的節(jié)點號，通過讀取承臺參數(shù)設(shè)置模塊讀取Excel文件中的承臺參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)；粧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊計算得到各節(jié)點在多種荷載工況下的粧反力，以及承臺在各個節(jié)點、多荷載工況下內(nèi)力設(shè)計值的包絡(luò)值以及承臺設(shè)計結(jié)果；輸出結(jié)果模塊計算結(jié)果進行統(tǒng)計、匯總，并有選擇性地輸出結(jié)果，包括單粧最大反力、承臺控制內(nèi)力和配筋以及對應(yīng)的荷載工況等，以txt文件格式輸出。
[0023]本發(fā)明具有以下突出的實質(zhì)性特點和有益效果:
[0024]1、本發(fā)明涉及的方法通過直接讀取由SAP2000或Midas導(dǎo)出的支座節(jié)點反力Excel文件中的數(shù)據(jù)和承臺參數(shù)設(shè)置Excel文件中的數(shù)據(jù)，一次批量計算得到多個承臺、多個節(jié)點、多個荷載工況下所有粧基礎(chǔ)設(shè)計結(jié)果，包括各節(jié)點在各種荷載工況下的粧反力，以及承臺所適用的各個節(jié)點在各個荷載工況下內(nèi)力設(shè)計值的包絡(luò)值以及承臺設(shè)計結(jié)果，并且粧基礎(chǔ)計算結(jié)果可以txt文件格式輸出，因此可大大節(jié)省數(shù)據(jù)處理時間，具有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)處理速度快、效率高的有益效果。可提高粧基礎(chǔ)的計算和設(shè)計效率，計算結(jié)果簡明清晰，便于優(yōu)化設(shè)計。且設(shè)計過程中模型會進行修改，導(dǎo)致支座節(jié)點反力數(shù)據(jù)發(fā)生變化，本發(fā)明直接讀取支座節(jié)點反力Excel文件即可完成粧基礎(chǔ)計算，不需花費時間像常規(guī)做法去手動重新調(diào)整支座節(jié)點反力輸入數(shù)據(jù)，極大降低工作量。
[0025]2、本發(fā)明涉及的批量計算式粧基礎(chǔ)設(shè)計的數(shù)據(jù)處理裝置，由讀取節(jié)點反力數(shù)據(jù)模塊、讀取承臺參數(shù)設(shè)置模塊、粧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊和輸出結(jié)果模塊連接而成，可將多個支座節(jié)點的反力數(shù)據(jù)同時讀取，可一次計算