高层建筑结构力学模型仿真系统
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C m u r n we g n e h o g o p t K o l ea d T c n l y电脑知识技术 e d o jV 1 . .0~ 01, o . No 1 . pnI 6 2 0 .43—2 3 2 3 4 4
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高层建筑结构力学模型仿真系统蒋明晓( 0航卒大： J教研 .牵 学 、K存 1 0 2 3 0 2)
摘要：文介络了高层建筑结构力学艇型仿真的理论基础、踺技术和实现途径，简述了高层建筑结构多媒体仿真系统 M S该关并 TB的设计特点
关键词：层建筑结构；真系统高仿中图分类号： 7 1 TP 5文献标识码： A文章编号： 0 9 3 4 (0 0 1— 4 3 2 1 0— 0 4 2 1 )0 2 3—0
Si u a i n yse fM e han c o lf m l to S tm o c i sM de or Tal Bui ng l l di
JANG Xio Iig I a— nn ( c a isOfc, i inUnv ri o rF re Ch n c u 0 2, ia Meh nc f e Ava o ies3 f o c, a gh n 1 0 2 Chn ) i t t . Ai 3Abs r t tac:Thi pa ntod e he bai t o。 s pe‘i r uc s t sc he l 2 Y,ke e hn q s nd d veo i g m ehod p id i tm i y tc i ue a e l p t n sa pl n i si ai SCl oil c nc e nulton[ l nc ha is . l m od lf alb l n S v rldsi g s i g faur soft e M S B w ee prs n e n h a e e ortl ui g e e a itn uih n e t e h di T r e e t d i t e p p rKe y wor:tl bul i;sm u ai y t 1 ds al idng i lton s sm1
1概述高建筑结构在简城作 J下的反廊，别是在倚载、载作用下的动力反应问题；直足
这一领域的研究热点已经叭制一 L}{特倚 批可川于高建筑静、 _分析的软件等 f是，于材料多样，型巨大，构复杂的高层建筑，速计贷 f的舒析结果，是 动』 J H对体结商：【 J上往 大堆数令人难以把握，研究和设汁郜带来很大的不便=前由物理模型值疗法和可视化技术相结合而发展起来成熟的汁算机给 .f _ l数仿真技术，不仪可靶直观，且 I迅速发腮，而受到广泛堕 1。特别足随着多媒体技术的成熟和也池的断赶，计箅机『而 E f见使方 领域…现 _命性的化和发展小义将结合作者力学馍型系统仿贞系统研究 7血的 T, r 『一 作仿真系统没汁的天跳和法
介高层建筑结 f力学模型 ;= J
2建立高层建筑结构力学模型仿真系统的基本思路商层建筑结构试验确定
摸型仿真分析须具备一个条件，:即 这i叮南制作/尺¨工政脱场采，:能 j、【= I性 t 1
1成建筑结卡 )构勾的有天材料的的小构天系或物理模型，括地基的物理力学性质包
2有效的数 f乃法，有限兀法，界元法，分法等，是很成熟的方法可直接『 J I‘ I}边差郜{ r结构系统 _真 j f J建筑结卞勾力学模型仿系统分忻路如 l,所 J
一商—二 一于返二个条件¨一 t一的i一] L
3仿真分析的数学物理模型
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对丁高层建筑力学模型汁算机仿系统来说，建立数学模型的方法和殚 论结构力学【] l成熟，此，丰数学物删模型的建立必须同时考虑已 1己十 l j 结勾仿
仃 _的数学物理模型和计算机仿真的 I标两，面冈素 I,31数学模型 .图 1
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数学模的岔义很广， I 函数，数方；分疗，分方稃，阵等』『=角 J代做积矩南数学式予表的函数天系或算法系统郁属于数学模型一数学模型来源】实， 事但义抓仃了脱实 L的小质问题} I
川于高层建筑结构的数学模型很多， u卢使的数学方法来分，致}『 l按斤』‘大何以=种炎型：
1确定性模 )典的数学方法。
模型
之『有确定 _系，日 J芙其模型表示形式是各种疗恽式(数程、代微分方程等 )i 数天系， 7各刊￣ i大多乃经
2幻随机性懊。【 f结十程材料、]、载、境等【素具有随机性 .而结构度反应也具囱随 f性求川趣机懊型的数 ) f j 勾施苘环六】因 J【学具主要仃慨论，婵统计和随饥过秤等，教 3模糊性模 ) 2构 1 l有性质是具有模糊性的如结构安全十 . 1 .『 I程 1 牛的好与差，材料合格界限等一『有分析可采用模糊目此模型模糊悱模 J数学 I主要足以模湖集台为基础的模糊数学：的 见32物理模型 (构关系 ) .本
州金属材料，,采 H一般的弹 _构天系，对下混凝 t、}等材料 .实验可知这些材料的破坏 I面偏平面 L是 r卜而岩南 l l l
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收稿日期：01 o 1 2 ( 3 7卜
作者简介：晓明 ( 9 6,,南人，蒋 1 6一)男湖副教授，究方向：研固体力学本拦目责任编辑唐~乐 人工智能及识别技术 2 3 43
高层建筑结构力学模型仿真系统
Cm u r nw de n ehog电脑知识与 o pt o lg d cnl y eK e a T o技术
第 6卷第 1 0期
(0 0年 4月) 21
的凸曲边多边形，子午面上也是曲线，近于向等压轴开口的二次}线，此得采用多参数破坏准则… 在且}}因 I。
对于前面所介绍的几种数学模型，采用基于面向对象 (O )仿真实现方案，可以方便地将各种数学模型置入仿真系统若 O P的则中 .应的仿真模型可以根据仿真要求重载其中某个数学模型。这 O P是方法用于结构仿真的优越之处。响 O
4系统特点及实现途径目前，们研制的高层建筑力学模型仿真系统建立 Wid w平台上的。系统充分利用了 Wid w我 nos n o s的多任务机制、件(息)事消 驱动和动态交换功能来实现仿真的控制和驱动。系统具有以下几个特点；:一
是模块式结构 . S B的开发充分利用了 Wid w的多仟务特件，真控制器的各功能块设计成可以并发的事件驱动按钮， .M T no s防
各仿真功
能可以交叉调用，使户可以按照自己习惯的方式控制仿真过程。利用仿真控制器町以方便地实现多次运行，能对实验并条件灵活地加以改变 .实验结果作有效地统计分析。对 二是数值机仿真和图形仿真的分离及人工智能技术的运月：往 M T{ S B巾数值仿真采用定量方式进行仿真，由数值计算程序进
行仿真分析，然后对计算结果进行对比分析，给出状态喧绎而图形仿真采定性方进行仿真，主要是结合数值仿真的计算结果，采用专家系统和知识把实验过程形象地显示在屏幕上，助片户进，分析，示的内容不 f包括实验时可以见到的现象，可以是帮 j彳 H还
某些状态量f位移，力)变化过程：这样就覆盖了人们在真文试验巾昕全部信息数值结果和现象，面地实现了仿真的目标。如内的全 是工程数据库的应用。由于仿真系统的数据类型复杂多样，据量火，且仿真系统，互要求很高，数而一数据的存取、索频繁，检因此 MS B S用工程数据库将这些数据管理起来。数据库系统，芙键在丁采用合理的数据存储方案以及快速有数据库 I TI/ O平台方式 .这样在仿真系统的开发巾，以自曲地选用更合适的编程丁具。可 四是交互式多媒体用户界面。在 MS B中系统用户界面统一、观、 T A简单实用，配有动画音响效果，满表现力，并充为用户提供了一个友好、松的仿真实验环境。轻