【有趣】基于OPENSEES的桥梁游戏的设计

点击【阅读原文】可以到指定网页下载所有的程序与内容。

[OpenSEES]基于OPENSEES的桥梁设计小游戏 BRIDGE GAME
副标题：这是一个基于OPENSEES的力学游戏，通过游戏学习桥梁结构
桁架结构，适合大学的结构设计比赛与概念讲解，可以生成动画，以下动画
均为BRIDGE GAME中生成。现在这种游戏在APP中有很多，往下有介绍。

游戏的安装：
游戏分3个部分：
(1) 【ActiveTcl8.5.11 （需要安装，安装完才可以运行OPENSEES）
(2) 【OPENSEES v2.2.2 （不需要安装）
(3) 【OPENSEES BRIDGE GAME】游戏程序（不需要安装，程序与OPENSEES.EXE
放在根目录任意文件夹内，如D:GAMES，即可以运行了）。

下载文件为：
           点击下载此文件:ActiveTcl8.5.11 (需要安装)
           点击下载此文件: OPENSEES BRIDGE GAME 桥梁结构游戏
           点击下载此文件:桥梁基于OPENSEES进行分析的源文件TCL文本 CO.TCL

【小记】由于最近又在开始研究OPENSEES的东西，所以又被OPENSEES这一种基于
TCL语言的简洁而又好用的程序而感动，之前开发了一款可以做结构拓扑优化的小游戏
以下是相关的链接。那么这次我们就做一个刚架桥的设计小游戏吧。

【[OpenSEES]结构优化力学游戏 BLOCK STRU GAME】

第一次玩【桥梁设计小游戏】是在陆新征老师的网站上下载的，觉得是游戏与结构设计结合得比较好玩的东西，
这个是相关的链接
【开发者是 ALEX AUSTIN 的桥梁设计小游戏】点击下载此文件

那么现在这种桥梁的小游戏在手机APP上也有很多的，如下图所示

这个程序与【BLOCK STRU GAME】一样，把以前复杂的结构图形化建模过程简化，在画面上直接画线成桥，通过设计桥梁使小车通过。移动鼠标就可以了画了，不需要ETABS,SAP2000,AUTOCAD这些东西建模，随便画出一个结构，然后运行一下，看看小车过桥的动画，足够建立结构概念了。希望这个小程序能成为进入结构行业学生必备小游戏。

桥梁设计游戏【BRIDGE GAME】的界面

游戏的操作指南：

（1）点击【START GAME】开始游戏，清空了屏幕，你可以开始画出你想设计的桥梁

（2）点击【DRAW TRUSS】代表你可以开始建立构件了，你只需要在格子上点上构件的开始点与结束点，程序就会生成钢构件了。

（3）点击【Delete TRUSS】，代表你可以删除你画错的构件，你只需要在构件的中点，点一下，构件就消失了。

（4）完成你的作品以后，你就可以点击【ANALYSIS】，程序就启动OPENSEES对桥梁进行计算。

（5）计算完成后，程序的正下方会显示用钢量与最大竖向位移，供小伙伴们参考，看看谁设计的桥用钢量最少，刚度最大.

（6）最后，点击【ANIMATION】就可以显示动画了，动画就是一个老司机驾使小车飞跑而过，看看桥梁的变形怎么变化。动画有利于结构工程师建立结构变形的直觉，有利于培养结构思维。

（7）通过这个游戏，大家可以互相挑战，对比用钢量与结构变形，看看谁设计的桥最强。以下抛个砖，展示一些常见的桥梁结构的动画

游戏的原理：
（1）游戏设计的原理很简单，开发一个“格子小画家”功能，将每个区格的交点都可以是钢结构的节点，通过画线生成构件，最终生成结构信息如结点，单元，约束。
（2）然后把结构信息生成OPENSEES的输入文件TCL文件。每次生成的TCL就存在CO.TCL文件中，最下方有TCL代码的示例。
（3）在OPENSEES的输出文件在记录结构的位移信息，把位移最终导入图形界面中。
（4）对竖向位移求最大值，对用钢量进行统计，最终评估是否为最优结构方案。

桥梁游戏的桥梁动画(4组)：

游戏的安装：
游戏分3个部分：
(1) 【ActiveTcl8.5.11 （需要安装，安装完才可以运行OPENSEES）
(2) 【OPENSEES v2.2.2 （不需要安装）
(3) 【OPENSEES BRIDGE GAME】游戏程序（不需要安装，程序与OPENSEES.EXE
放在根目录任意文件夹内，如D:GAMES，即可以运行了）。