元计算行业应用----建筑结构及案例

元计算行业应用---建筑结构及案例建筑结构工程作为最早期的工程学科之一涵盖着相当广泛的科学技术领域。从土木建筑、桥梁结构、水工结构，到公路、隧道、地下工程等方面都离不开结构的设计与计算分析。计算模拟在这一领域起步最早、发展最快。国外大型模拟软件大都是从满足结构计算开始的。目前，数值模拟在建筑结构行业发展的相当成熟，不仅有大量的通用模拟软件、而且还有众多的针对某个专业需求的数值模拟软件可供选择。但目前结构工程数值模拟方面主要的困难表现在以下两个方面：一是物理场耦合分析开发的难度大，很多方面工作才刚刚起步，如热舒适环境优化设计与火灾热影响分析、车辆桥梁耦合分析、风桥耦合非线性分析、海洋结构海浪冲击-海水腐蚀共同作用分析等。二是和建筑结构紧密相连的地基与基础建模分析，国内外的很多工程往往因为地基和基础处理的不正确而导致建筑结构工程的失效和破坏。万丈高楼平地起，地的问题很复杂，性质多变，在计算模拟上通过模型把握有不小的困难，需要综合考虑的因素很多，这对计算模拟也提出了很大的挑战。建筑领域应用案例：1、塔楼-地基-基础耦合作用分析与中国建筑科学研究总院合作进行塔楼-地基-基础耦合作用的模拟，利用pFEPG生成有限元程序、同时考虑了塔楼、地基、基础的相互作用，对地基沉降、地基反力、基础片筏和塔楼梁、柱的变形和内力进行了数值模拟。其中，地基土采用有限压缩模型，考虑土的固结和超固结特性，以及在基础片筏不同位置的不均匀性。该模拟计算可以为结构工程师的基础片筏结构设计提供指导。