钢筋混凝土结构固有振动分析及程序设计-力学；工程力学专业论文.docxVIP

分类号 分类号 TLl31 单位代码 10618 o 墨廑交通戈謦 硕士学位论文 钢筋混凝土结构固有振动分析及程序 设计 研究生姓名： 奎塞恒 导师姓名及职称： 王塞拄教授 申请学位类别工堂亟± 学位授予单位 重麽交通太茔 一级学科名称力堂 论文提交日期．2Q】墨生垒旦】Q目 二级学科名称工程力堂 论文答辩日期 至Q笪生鱼且Z目 20 l 5年6月 7日 万方数据 f嘲婴On f嘲婴 On Natural Vibration of Reinforce Concrete Analyzing and Program Designing A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Li Zongheng Supervisor：Prof．Wang Jialin Chongqing Jiaotong University，Chongqing，China 万方数据 重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：力主{·让 日期：沪，，年‘月，· 日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行 信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留 在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名：彳家{’毛 指导教师签名：曼袭叫冷 日期：钿心年6月，。日 日期：7∥眸多月／o日 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKI系 列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规 定享受相关权益。 学位论文作者签名：万衣J’≯ 指导教师签名：翌条』灯‘ 日期：≯o阽年f月 ，口日 日期：伽／肄多月／o日 万方数据 摘 摘 要 本文基于面向对象的编程思想。着眼于程序类的设计，将结构的各种信息设 计为不同的类，即节点类、单元类、材料类、截面类、约束类、荷载类和结构类， 通过设计结构类来整合结构信息的各类，以此完成钢筋混凝土的固有频率计算程 序的设计。通过UML图表达各类的关系，分析各类的数据类型和类需要实现的功 能，然后根据UML图所描述的程序，采用C++编程语言来实现空间桁架和空间实体 的固有振动分析程序。在此基础上，以空间桁架单元模拟钢筋，六面体单元模拟 混凝土，然后通过非节点连接有限元理论来模拟钢篾混凝土。通过整合空间桁架 和空间实体的固有振动分析程序，来完成钢筋混凝土的固有振动分析程序。在完 成固有频率分析程序过程中，讨论了程序的关键算法，即Lanczos方法，并采用 c++实现了Lanczos算法，以此同时讨论和验证了Lanczos方法的收敛性。本文讨 论了有限元方法用于计算固有频率过程中刚度矩阵和质量矩阵的形成原理以及现 有的计算方法，并根据这些原理计算刚度矩阵和质量矩阵。在程序编写过程中考 虑到刚度矩阵和质量矩阵的稀疏性，研究了稀疏矩阵元素的存储结构以及稀疏矩 阵元素的查询和读写算法。在前人的研究基础之上，通过建立哈希函数的方法改 进矩阵元素的查询和读写算法。很大程度的减少在刚度矩阵和质量矩阵组装过程 中用于查询和定位元素的时间，从而提高程序的计算效率。最后，本文通过叶+ 程序和ABAOUS软件计算空间桁架、空间实体和钢筋混凝土三种不同的结构固有频 率，比较其计算结果，验证本文编写的C++程序的可靠性。 关键词：有限元法，广义特征值，稀疏矩阵，钢筋混凝土 万方数据 ABSTRACTIn ABSTRACT In order to design the programming of natural frequency of reinforce-concrete，this thesis pursues the thinking of oriented to object，which concentrate on the conceiving of class．Firstly，acc