[发明专利]一种形成荷载组合的方法

说明书

本发明涉及房屋建筑结构领域，公开了形成荷载组合的方法。包括以下过程：创建荷载工况并设置名称、编号、类别及参与组合时所需的系数；将能够合并的荷载工况合并后，所有能作为独立工况参与荷载组合的为中间工况；将同类别且相互互斥的中间工况划分在一起，为荷载中间类型；设置中间类型之间、中间工况之间的逻辑关系；自动分类创建中间类型组合公式，删除不满足中间类型之间逻辑关系的组合公式；遍历中间类型组合公式，自动以中间工况代入中间类型形成所有可能的中间工况组合公式，删除不满足中间工况之间逻辑关系的组合公式；自动按组合公式的类别将荷载工况的系数填写完整；自动对组合公式中荷载工况的系数进行计算，分类排除重复的荷载组合。

技术领域

本发明涉及房屋建筑结构分析技术领域，特别是一种形成荷载组合的方法。

背景技术

荷载组合是结构分析的重要组成部分。结构工程师在确定了荷载工况之后，需要明确荷载的组合。既无冗余又不漏项的荷载组合是实现安全适用、经济合理的分析结果的前提条件。

当前，结构工程师在设计过程中实现荷载组合有三种方式：1)采用已固化了荷载组合的结构分析软件；2)采用结构分析软件提供的荷载组合工具；3)人工输入荷载组合。第1种方式是民用结构的普遍选择，采用已固化了荷载工况和荷载组合的结构分析软件，只需直接在相应的荷载工况中输入荷载即可，分析软件会提供默认的荷载组合，工程师不必关心如何生成荷载组合。此方式的问题在于分析软件中固化的荷载工况数量有限，对于工业结构，仅当荷载工况较为简单时可以直接采用。荷载工况较为复杂时，通常优先考虑的是将荷载工况简化合并之后再输入到结构分析软件中，以牺牲一定的经济性为代价；但当无法将荷载工况一次性简化和合并到一个计算模型中时，需创建多个同样的结构模型以容纳这些荷载并需取各模型计算结果的包络值，此时工作量大、操作烦琐、容易出错。第2种方式是按排列组合的原理罗列荷载组合，其问题在于不能设定合理的规则以完全排除冗余的组合，当荷载工况较为复杂时，会生成许多并不存在的组合，难以甄别和删除，不但增加了分析计算的时间，还可能形成过于保守的计算结果，而且没有形成荷载组合的过程，不便于追溯和校核。第3种方式是人工输入荷载组合的最终结果，需要工程师在事先以人工的方式完成荷载组合，效率极低、容易出错、不便于校核。在工业结构的分析中，上述三种实现荷载组合的方式目前均被广泛使用。

为此，需要一种更为方便的方法，快速生成既无冗余又不漏项、既可追溯又易校核的荷载组合，便于工程师深入地理解和应用荷载组合，提高结构分析的效率和准确性。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供了一种形成荷载组合的方法。在创建了基本的荷载工况后，将不能独立参与荷载组合的荷载工况以数学公式的形式与其它荷载工况合并，经过合并处理后，所有能作为独立的荷载工况参与荷载组合的即为荷载的中间工况；将同类别的、且相互互斥的中间工况划分在一起，即为荷载的中间类型，中间类型之间默认是相容的关系；在设定了中间类型之间的逻辑关系、中间工况之间的逻辑关系后，以数学公式的形式自动创建基于中间类型的组合公式，进而自动以中间工况代入生成基于中间工况的组合公式，再按组合公式类别的不同，在组合公式中按设计规范的要求在荷载工况前将系数填写完整，然后可算得每个荷载工况最终的系数，在分类删除重复的组合公式后，按既定的数据格式保存。至此，按工程师的意图高效地生成无冗余、不漏项的荷载组合，并且便于追溯和校核。

本发明采用的技术方案如下：一种形成荷载组合的方法，包括以下过程：

步骤S1、创建荷载工况并设置名称、编号、类别及参与组合时所需的系数；

步骤S2、将步骤S1中不能独立参与荷载组合的荷载工况以数学公式的形式与步骤S1中其它荷载工况合并，经过合并处理后，所有能作为独立的荷载工况参与荷载组合的即为荷载的中间工况；将同类别的、且相互互斥的中间工况划分在一起，即为荷载的中间类型，中间类型之间默认是相容的关系；然后分类创建荷载的中间类型，将所有的中间工况填写到中间类型下，再设置中间类型之间的逻辑关系、设置中间工况之间的逻辑关系以排除不需要的组合公式，最后分类创建补充的荷载组合公式；