基于VB的AutoCAD和Midas Civil二次開發(fā)在橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用

1、 基于VB的AutoCAD和Midas Civil二次開發(fā)在橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用 摘要：本文以筆者開發(fā)的預(yù)應(yīng)力鋼束坐標(biāo)采集程序?yàn)槔?，介紹運(yùn)用visual basic工具在autocad平臺(tái)上采集鋼束坐標(biāo)，并生成midas civil鋼束數(shù)據(jù)的二次開發(fā)方法，以提高橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算建模效率。 關(guān)鍵詞：visual basic；autocad；midas civil；結(jié)構(gòu)計(jì)算；二次開發(fā) 1 前言 近年來(lái)，公路建設(shè)發(fā)展迅猛，大跨徑橋梁越來(lái)越多地被采用；城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，對(duì)橋梁美觀的要求將結(jié)構(gòu)尺寸一再減??；此外，工程建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題頻發(fā)，促使工程設(shè)計(jì)規(guī)范日益成熟這些事實(shí)一再表明結(jié)構(gòu)計(jì)算越來(lái)越重要！ 筆者結(jié)合多

2、年橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，深入分析發(fā)現(xiàn)：橋梁結(jié)構(gòu)尺寸擬定，通常由經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師完成，后續(xù)設(shè)計(jì)一般不作改變，因此結(jié)構(gòu)計(jì)算的難點(diǎn)并不在此，往往在于鋼束調(diào)整過(guò)程。鋼束調(diào)整過(guò)程一般是：先繪出鋼束形狀，然后采集數(shù)據(jù)，并輸入結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件（如midas civil）計(jì)算，研究計(jì)算結(jié)果，重復(fù)上述過(guò)程直到結(jié)構(gòu)受力滿足要求。這一過(guò)程中，若鋼束數(shù)量較多，采用手工方式采集與輸入耗時(shí)耗力，效率低下且容易出錯(cuò)，更無(wú)法滿足快速計(jì)算的需要。 本文提出利用vb在autocad平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)，讀取autocad圖形信息，按計(jì)算程序（如midas civil）要求寫入文件，再在計(jì)midas （到計(jì)算程序中中采集，autocad即完成從

3、算程序中讀入文件， civil）輸入的過(guò)程。按此設(shè)想開發(fā)的預(yù)應(yīng)力鋼束坐標(biāo)采集程序，在autocad中用多段線繪制好鋼束，按程序提示在autocad中選取鋼束，然后存為“.mct”文件，在midas civil中執(zhí)行“讀入mct”，即實(shí)現(xiàn)了鋼束采集及輸入的過(guò)程。 2模塊構(gòu)成 預(yù)應(yīng)力鋼束坐標(biāo)采集程序執(zhí)行基本流程如下（圖1）。以下對(duì)程序主要模塊作一簡(jiǎn)要介紹。 2.1 連接autocad模塊 程序啟動(dòng)后首先連接到autocad，將其設(shè)計(jì)為一個(gè)模塊：檢察autocad是否啟動(dòng)，若已經(jīng)啟動(dòng)則直接連接；若未啟動(dòng)則啟動(dòng)之；如果啟動(dòng)失敗，向用戶作錯(cuò)誤提示；連接成功后，設(shè)置autocad窗口狀態(tài)。代碼如下： pu

4、blic sub linkcad（） set cad=getobject（，”autocad.application”） if err.number then err.clear set cad=createobject（”autocad.application”） if err.number then msgbox “啟動(dòng)autocad失敗，請(qǐng)檢察autocad是否正確安裝！” exit sub end if end if cad.visible=true cad.windowstate=acmax end sub 2.2鋼束選取模塊 執(zhí)行鋼束采集，實(shí)際是調(diào)用鋼束選取模塊，該模塊創(chuàng)建名為“t

5、dn”的選擇集；然后調(diào)用選擇集的屏幕選擇功能；使用多段線作為選取過(guò)濾條件，以便只有多段線能夠被選中；以“空格”或“回車”結(jié)束選取，核心代碼如下： public sub selecting（） dim ft（0）as integer，fd（0）as variant cad.activedocument.selectionsets（”tdn”）.delete set sset=cad.activedocument.selectionsets.add（”tdn”） sset.clear ft（0）=0 fd（0）=“l(fā)wpolyline” sset.selectonscreen ft，fd end

6、sub 2.3 生成mct文件模塊 當(dāng)鋼束選取結(jié)束后，所選鋼束（autocad中的多段線）保存在 “tdn”選擇集中，執(zhí)行程序的“存為mct”命令可將鋼束數(shù)據(jù)按midas civil所需格式寫入“.mct”文件。 ）為一根鋼束（即2（圖對(duì)多段線的存儲(chǔ)作個(gè)補(bǔ)充：autocad先就 autocad中的多段線），標(biāo)識(shí)r1、r2者為兩段圓弧。autocad以坐標(biāo)（x，y）的順序?qū)?6點(diǎn)依次存放在該多段線的coordinates變量中；通過(guò)多段線的成員函數(shù)getbulge（i），可以獲取每個(gè)頂點(diǎn)處的凸度，關(guān)于凸度，是以圓弧圓心角來(lái)定義的，凸度b與圓心角的關(guān)系為b=tg（/4）； midas civil中

7、存儲(chǔ)鋼束數(shù)據(jù)采用交點(diǎn)法，如（圖2）存儲(chǔ)的是1、jd1、3、4、jd2、6點(diǎn)的（x，y，r）信息；因此，需對(duì)多段線作一些計(jì)算，包括jd1、jd2的坐標(biāo)及該點(diǎn)處半徑r1、r2；交點(diǎn)的坐標(biāo)根據(jù)平面解析幾何的知識(shí)不難求得，半徑r1、r2，根據(jù)前述凸度與圓心角的關(guān)系也可求；程序中該計(jì)算封裝到calculeadparam（）函數(shù)中，不作深入。 生成mct文件的模塊savedata_mct（）是本程序的核心，大致思路是：對(duì)“tdn”選擇集各多段線循環(huán)，取出一條多段線，取得所有頂點(diǎn)坐標(biāo)及凸度，以此為參數(shù)調(diào)用calculeadparam（）函數(shù)求解多段線的交點(diǎn)，再調(diào)用writedata_mct（）函數(shù)寫入到mc

8、t文件，完成了一根鋼束的數(shù)據(jù)采集。下面是兩個(gè)過(guò)程的核心代碼： public sub savedata_mct（） for each lwpl in sset vc=lwpl.coordinates pc=（ubound（vc）-lbound（vc）+1）/2 for i=0 to pc ）i（=lwpl.getbulge）i（b chd（2*i）=vc（2*i） chd（2*i+1）=vc（2*i+1） next i calculeadparam chd，b，lp writedata_mct ind，lp，1 ind=ind+1 next lwpl end sub public sub wri

9、tedata_mct（byval ind as integer，byref lp（）as double，byval fi as integer） lc=（ubound（lparam）-lbound（lparam）+1）/3 print #fi，”*tdn-profile” print #fi，”name=“&tdnn&”，”&tdnp& “，”&tdne&”，0，0，round，2d” print #fi，”，user，0，0，yes，”&tdnc print #fi，”straight，0，0，0，x，0，0” print #fi，”0，yes，y，0” print #fi，”y=“&lp（

10、0）；”，0，no，0，0，none，” print #fi，”y=“&lp（3*（lc-1）；”，0，no，0，0，none，” for i=0 to lc-1 print #fi，”z=“&lp（3*i）&”，”&lp（3*i+1）&”，no，0，”&lp ，”，none”，&）3*i+2（ next i end sub 3 成果輸出 如（圖3）是（40+260+40）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋鋼束坐標(biāo)采集過(guò)程，鋼束共70束，上圖是鋼束導(dǎo)入了midas civil中的情形，下圖是autocad中鋼束布置圖。若手工采集數(shù)據(jù)并輸入到midas civil，至少耗時(shí)2小時(shí)以上，并且容易出錯(cuò)；應(yīng)用筆者開發(fā)的鋼束坐標(biāo)采集程序，耗時(shí)不到5分鐘，不僅輕松完成任務(wù)，也保證了采集的準(zhǔn)確性，極大地提高了結(jié)構(gòu)輔助建模的效率。 4 結(jié)束語(yǔ) 運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)歷了多年的發(fā)展，各種大型的橋梁結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件不斷推陳出新，極大的減化了橋梁設(shè)計(jì)員的工作，減輕了設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)；但橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍有許多重復(fù)而又繁瑣的工作。本文以一個(gè)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)計(jì)算輔助建模工具的開發(fā)為例，展現(xiàn)了在橋梁結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件（如autocad和midas civil）基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)所煥發(fā)的生機(jī)，