箱涵CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

文章編號(hào) 100722284 2004 0420042202 箱 涵CAD系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 與 應(yīng) 用 姜 海1 黃介生1 桂全良2 1 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 湖北 武漢 430072 2 長(zhǎng)江水利委員會(huì)設(shè)計(jì)院 摘 要 介紹了箱涵CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法 采用V isualBasic語(yǔ)言編程進(jìn)行箱涵的結(jié)構(gòu)與配筋計(jì)算設(shè)計(jì) 用圖 形處理軟件A utoCAD2000繪制圖形 描述了上述兩種軟件之間數(shù)據(jù)傳遞的過(guò)程 介紹了箱涵優(yōu)化配筋計(jì)算和布置圖 配筋圖繪制的實(shí)現(xiàn)方法 關(guān)鍵詞 箱涵 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD VB語(yǔ)言 優(yōu)化配筋 A ctive X 中圖分類號(hào) TV 222 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 在一般工程設(shè)計(jì)中 經(jīng)常要進(jìn)行多種方案的比較 尤其在 水利工程設(shè)計(jì)中 由于設(shè)計(jì)復(fù)雜 牽涉的因素多 設(shè)計(jì)工作量很 大 將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入水利工程設(shè)計(jì)中 可以提高設(shè)計(jì)效率 避 免設(shè)計(jì)人員進(jìn)行大量的重復(fù)勞動(dòng) 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量 但是 由于水 工設(shè)計(jì)的復(fù)雜性 使得CAD技術(shù)在水工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用變得較 為困難 主要表現(xiàn)在 1 圖形復(fù)雜 設(shè)計(jì)涉及的圖形眾多 而繪制難度又較大 如樞紐布置圖中的地形是由許多彎曲的地形等高線組成的 等 高線的形狀不規(guī)則 等高線與地面建筑物的開挖線所形成的交 線計(jì)算困難 地面建筑物的任何移動(dòng) 都將引起交線的重新 計(jì)算 2 牽涉面廣 水工設(shè)計(jì)涉及許多方面的專業(yè)知識(shí) 除建 筑 結(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)外 還與諸如地質(zhì) 規(guī)劃等知識(shí)有關(guān) 同時(shí) 它 所涉及的建筑物很多 給設(shè)計(jì)布置也帶來(lái)很大困難 正是以上原因 使得CAD技術(shù)在水工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用落后 于其他行業(yè) 如機(jī)械 工民建等行業(yè) 目前 要開發(fā)出一套完整 的水工CAD軟件進(jìn)行水工設(shè)計(jì)還較為困難 本文僅對(duì)應(yīng)用 CAD技術(shù)進(jìn)行箱涵設(shè)計(jì)時(shí)所涉及的問題加以討論 1 箱涵CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1 1 箱涵設(shè)計(jì)的過(guò)程 一般的水利工程設(shè)計(jì) 需要經(jīng)過(guò)水力計(jì)算 荷載計(jì)算 結(jié)構(gòu) 計(jì)算等過(guò)程 其中以結(jié)構(gòu)計(jì)算最為復(fù)雜 工作較大 1 2 軟件開發(fā)平臺(tái) 箱涵設(shè)計(jì)內(nèi)容總體上可分為3個(gè)部分 數(shù)據(jù)輸入 計(jì)算及 繪圖 數(shù)據(jù)輸入是由用戶輸入設(shè)計(jì)所需的各種原始數(shù)據(jù) 由于 箱涵CAD系統(tǒng)所需輸入的數(shù)據(jù)量不大 這里用VB語(yǔ)言中的 收稿日期 2003203220 作者簡(jiǎn)介 姜 海 19782 男 博士研究生 文本框來(lái)接收數(shù)據(jù)的輸入 使用代碼如下 Private Sub Command5 Click For i 0 To 8 If IsN umeric Text1 i text False Then M sgBox 您輸入的數(shù)據(jù)存在問題 請(qǐng)重新輸入 vbOKOnly 數(shù)據(jù)輸入有誤 Exit Sub End If h CSng Text1 0 text l CSng Text1 1 text hhh CSng Text1 2 text q1 CSng Text1 5 text q2 CSng Text1 6 text q3 CSng Text1 7 text q4 CSng Text1 8 text N ext i End Sub 計(jì)算部分由于涉及眾多復(fù)雜的計(jì)算 采用高級(jí)語(yǔ)言編寫程 序進(jìn)行計(jì)算 本系統(tǒng)采用V isualBasic語(yǔ)言編程 而對(duì)于繪圖模 塊 采用目前常用的CAD繪圖軟件A uto CAD 2000作為支撐 軟件 由于涉及2種軟件 必須很好地協(xié)調(diào)它們之間的關(guān)系 實(shí) 現(xiàn)軟件間數(shù)據(jù)的傳遞 1 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 結(jié)合人工設(shè)計(jì)過(guò)程 將系統(tǒng)劃分成3個(gè)模塊 見圖1 2 箱涵CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì) 對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)這里主要討論3個(gè)部分 結(jié)構(gòu)的計(jì)算 報(bào) 表的生成和圖紙的繪制 2 1 結(jié)構(gòu)計(jì)算 箱涵的結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括頂板 底板和側(cè)墻的內(nèi)力計(jì)算 配筋 計(jì)算 通過(guò)輸入的基本數(shù)據(jù) 根據(jù)通過(guò)內(nèi)力計(jì)算公式計(jì)算出各部位的 24中國(guó)農(nóng)村水利水電 2004年第4期 1995 2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co Ltd All rights reserved 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 剪力及彎矩值 然后通過(guò)配筋計(jì)算公式計(jì)算出各跨中及兩端受力所 需配筋值 再通過(guò)以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的優(yōu)化配筋程序來(lái)計(jì)算各部所需 配筋值 以下著重介紹優(yōu)化配筋程序的內(nèi)容 傳統(tǒng)的配筋方法一般是 根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算所得到的需配筋面 積值 在鋼筋表中查找大于需配筋值的面積最小的配筋組合為 實(shí)配鋼筋 在本程序中我們沿用了這一思想 但提出了以數(shù)據(jù) 庫(kù)為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)尋優(yōu)方法 首先 把鋼筋表編成數(shù)據(jù)庫(kù) 然后將 計(jì)算所得到的需配筋面積按鋼筋表中的鋼筋面積格式進(jìn)行處 理 最后以指定的步長(zhǎng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中尋求到滿足要求的最小配筋 值 下面是實(shí)現(xiàn)這一思路的VB程序代碼 Do W hile reff 失效 模式相關(guān)性分析 尋求更簡(jiǎn)單更精確的可靠度分析方法計(jì)算系 統(tǒng)可靠度 參 考 文 獻(xiàn) 1 吳世偉 結(jié)構(gòu)可靠度分析 M 北京 人民交通出版社 1990 2 趙國(guó)藩 金偉良 貢金鑫 結(jié)構(gòu)可靠度理論 M 北京 中國(guó)建筑 工業(yè)出版社 2000 3 朱殿芳 陳建康 郭志學(xué) 結(jié)構(gòu)可靠度分析方法綜述 J 中國(guó)農(nóng)村 水利水電 2002 3 4 馮曉波 楊 樺 用MATLAB實(shí)現(xiàn)蒙特卡羅法計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度 J 中國(guó)農(nóng)村水利水電 2002 8 5 潘家錚 汝乃華 重力壩 M 北京 水利電力出版社 1983 6 陳 進(jìn) 黃 薇 重力壩系統(tǒng)可靠度研究方法探討 J 長(zhǎng)江科學(xué) 院院報(bào) 1997 14 1 7 程心恕 重力壩體系可靠度探討 J 福州大學(xué)學(xué)報(bào) 1996 24 1 8 張俊芝 李桂青 服役重力壩系統(tǒng)可靠度及概率壽命探討 J 水 利學(xué)報(bào) 2000 4 9 王法銀 程心恕 JC法求重力壩可靠度的電算程序 J 農(nóng)田水利 與小水電 1995 3 上接第43頁(yè) 表1 程序計(jì)算所得的結(jié)果 配筋 部位 跨中配 筋面積 mm2 跨中配 筋間距 mm 跨中配 筋直徑 mm 板厚 mm 兩端配 筋面積 mm2 兩端配 筋間距 mm 兩端配 筋直徑 mm 頂板1 100140142477020014 底板1 157220182483824016 側(cè)墻754150122483824016 圖2為程序運(yùn)行后連接A uto CAD所繪制的配筋圖 圖2 Auto CAD所繪制的配筋圖 4 結(jié) 語(yǔ) 本文介紹了水工CAD開發(fā)的一般過(guò)程和開發(fā)過(guò)程中所涉 及的核心問題 并通過(guò)箱涵這一具體的水工建筑物實(shí)現(xiàn)了這一 思想 文中將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)引入其中 相信隨著CAD技術(shù)的發(fā) 展 數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)越來(lái)越發(fā)揮其不可替代的作用 參 考 文 獻(xiàn) 1 管楓年 涵洞 M 第2版 北京 中國(guó)水利水電出版社 1993 2 河海大學(xué) 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué) M 第3版 北京 中國(guó)水利 水電出版社 1996 3 張樹兵 V isualBasic 6 0中文版入門與提高 M 北京 清華大學(xué) 出版社 1996 4 張晉西 V isualBasic 6 0與AutoCAD二次開發(fā) M 北京 清華 大學(xué)出版社 1996 5 吳勝興 楊秀蘭 水工混凝土結(jié)構(gòu)CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì) J 水利水電科 技進(jìn)展