建筑结构模型的四边形网格生成算法

第１期陈沸镔，等：建筑结构模型的四边形网格生成算法２ｌ

Ｌ１＋Ｌ２＋￡３＋Ｌ４＝偶数，所以Ｌ３＝Ｌｌ＋Ｎ×２（Ⅳ≥０）

根据Ｎ＝０及Ｎ＞０这２种情况，分别采用不同模板

进行网格划分．图１１～１３分别是Ｌ３＝Ｌ。，Ｌ３＝Ｌ，＋２

和Ｌ。＝Ｌ，＋４这３种情况的网格划分方式．

Ｌ３Ｌ３

￡：［］ｃ。≥Ｌ２匝唧上。

￡１Ｌ１

图１１狭长四边形单元网格划分（Ｌ，＝Ｌ。）

三３上３

Ｌｚ［］￡。≥上ｚ压酗ｃ。

ＬｔＬｉ

图１２狭长四边形单元网格划分（Ｌ，＝Ｌ，＋２）

图１３狭长四边形单元网格划分（Ｌ，＝Ｌ。＋４）

３算例

将上述算法用ＶＣ＋＋．ＮＥＴ及ＯｐｅｎＧＬ在ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２００５编译环境编程实现，实验效果见图１４～１６．图１４为将图２中框架剪力墙墙体模型进行四边形网格生成的结果，图１５为某框架剪力墙高层结构模型进行四边形网格生成的结果，图１６为某多塔楼高层结构模型进行四边形网格生成的结果．

图１６某多塔楼高层结构的四边形网格划分

表２为图１４～１６这３种结构模型使用模板法生成网格耗费的时间．由表２可知，使用模板法进行模型内部网格生成效率较高．图１７为图１４网格生成的局部放大图，从该图可见由于建筑结构模型初始单元较为规则，使用模板法生成网格的质量较好．总之，本文的四边形网格生成算法在建筑结构模型方面有较好的适应性．

表２模板法生成网格时间

模型名称区域单元数边界单元数生成网格时间／ｍｓ框架剪力墙墙体６６６１９８４１２５

剪力墙高层结构５２７４１３９６８２０３１

多塔楼高层结构３４６６９５５５１５１６

图１７图１４网格划分的局部放大

图１４图２框架剪力墙墙体的四边形网格划分５结论

图１５某框架剪力墙高层结构的四边形网格划分

阐述用有限元分析建筑结构模型特点、设计快速建立结构模型索引信息的算法，根据四边形网格划分的要求，给出调整单元边界划分节点的算法，在内部网格划分时，采用分区域模板法生成网格，算法理论简单可行、效率较高．

下一步将考虑初始板单元为复杂多边形的情况，以及内部网格的生成优化和网格质量改进等方面一Ｊ，以期得到适用性更好、通用性更强的算法．

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