夏紅波　熊　峰　　陳　?。?中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056；.湖南省公路設計有限公司，湖南 長沙 4300）

Visual Basic可視化編程技術在超多跨徑橋梁設計中的應用

夏紅波1熊峰2陳俊1
（1.中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056；2.湖南省公路設計有限公司，湖南 長沙 413200）

摘要：本文介紹了運用Visual Basic可視化編程技術開發(fā)的橋梁路線數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能，只需輸入路線格式化數(shù)據(jù)和簡單的橋梁基礎數(shù)據(jù)，即可大大提高超多跨徑橋梁的設計效率。

關鍵詞：Visual Basic；超多跨徑橋梁；數(shù)據(jù)處理；設計效率

1總體設計

隨著我國交通基礎設施的大量興建，在高速公路和市政項目設計實踐中由于線形、防洪和主輔分離的需求，經(jīng)常會布設超長超多跨徑的裝配式結(jié)構(gòu)橋梁。如某高速公路主線為跨越大面積湖泊布設了65×20+3×40+（40+40+35）+主橋+（25+30）+6×40+325×20m預應力砼分體小箱梁特大橋，橋梁跨數(shù)達到439跨，橋梁長度達到9000m，此類橋梁雖結(jié)構(gòu)簡單，但設計中數(shù)據(jù)處理工作量相當大，這種數(shù)據(jù)處理實際是有規(guī)律的重復工作，設計人員依靠簡單的復雜工具手工處理將耗費大量的時間，且容易出錯。

VisualBasic是一種入門級可視化編程語言，界面友好，自帶與Excel和Auto CAD的接口，是工程技術人員開發(fā)軟件的理想工具。筆者在設計實踐中，針對超長超多跨徑橋梁設計的特點，利用VisualBasic與AutoCAD、Excel接口編程技術，開發(fā)出橋梁路線數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)），將超長超多跨徑的裝配式結(jié)構(gòu)橋梁的設計簡單化，大大提高了設計效率及準確度。

裝配式橋梁施工圖設計通常需根據(jù)路線數(shù)據(jù)計算的主要內(nèi)容包括橋面特征點標高、墩臺特征點標高、樁基坐標、預制梁長及橋墩墩柱樁基數(shù)量。系統(tǒng)開發(fā)的思路根據(jù)路線軟件生成的平面、縱面、超高、地面線格式化文件，利用VB 與Excel的接口，直接輸入，通過模塊化處理，得到設計需要的數(shù)據(jù)及圖形，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，可視化界面如圖2所示。系統(tǒng)內(nèi)部的主要模塊包括縱面數(shù)據(jù)處理模塊、平面數(shù)據(jù)處理模塊、橋墩墩柱樁基數(shù)量處理模塊，以下分別介紹各模塊的設計思路及功能特點。

圖1 橋梁路線數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖

2　縱面數(shù)據(jù)處理模塊設計

縱面數(shù)據(jù)處理模塊需輸入的數(shù)據(jù)包括縱面線形數(shù)據(jù)、地面線測量數(shù)據(jù)、超高數(shù)據(jù)及橋梁結(jié)構(gòu)設計相關基礎數(shù)據(jù)。功能包括生成橋型布置圖立面，計算橋面特征點高程及橫坡數(shù)據(jù)，生成墩臺特征點標高數(shù)據(jù)表，此模塊的主要特點如下：

①可以查詢?nèi)我鈽短柕目v面及橫坡數(shù)據(jù)；、

②針對山區(qū)橋梁設計特點，可以根據(jù)橫斷面測量數(shù)據(jù)，提取任意距離邊線的數(shù)據(jù)

③立面樁頂標高處理方便話，先按照統(tǒng)一規(guī)則根據(jù)地面線數(shù)據(jù)插值生成樁頂標高數(shù)據(jù)Excel文件，根據(jù)個別橋墩特殊要求可對文件的數(shù)據(jù)進行修改，樁長數(shù)據(jù)也是在Excel文件中輸入，方便快捷。

④對于橋面特征點高程數(shù)據(jù)和墩臺特征點標高數(shù)據(jù)直接生成CAD圖，避免復制粘貼出錯。

3　平面數(shù)據(jù)處理模塊設計

平面數(shù)據(jù)處理模塊需輸入的數(shù)據(jù)包括平曲線要素表及橋梁結(jié)構(gòu)設計相關基礎數(shù)據(jù)。功能包括生成橋型布置圖平面，生成基礎坐標平面示意圖表和上部結(jié)構(gòu)梁長表，此模塊的主要特點如下：

①可以根據(jù)樁號、偏距查詢?nèi)我恻c的坐標，也可根據(jù)坐標反查任意點的樁號和偏距，并可批量操作，極大方便了坐標和樁號類數(shù)據(jù)處理，比如布置鉆孔計算坐標。

②對于基礎坐標的處理，先按照統(tǒng)一規(guī)則生成坐標源文件，按墩臺號自動編號，包含樁號、偏距信息，對于個別特殊設計的墩臺，可以直接修改坐標源文件，包括增刪操作，完畢后軟件讀入坐標源文件，即可方便、準確、快捷的完成墩臺基礎坐標示意圖的繪制。

③對于上部結(jié)構(gòu)梁長，軟件可以按照布跨信息自動生成全橋各片梁長的數(shù)據(jù)及弦弧差值，用戶可根據(jù)伸縮縫和及現(xiàn)澆連續(xù)段的設置情況對上部結(jié)構(gòu)梁長表修改，即可方便、準確、快捷的完成上部結(jié)構(gòu)平面圖繪制。

④對于斜橋，軟件可以在利用平面計算模塊中的坐標和樁號轉(zhuǎn)換功能，自動計算橋面特征點高程和斜向橫坡，避免了繁瑣的手工計算。

4橋墩墩柱樁基數(shù)量處理模塊設計

橋墩墩柱樁基數(shù)量處理模塊主要是根據(jù)每個項目的墩柱、樁基鋼筋布置自動生成墩柱、樁基鋼筋數(shù)量表格只需輸入具體項目的墩柱、樁基鋼筋數(shù)量表格模板，軟件可以自動識別Excel表格中的公式，根據(jù)縱面計算模塊中得到橋墩的墩高和樁長信息，自動生成全橋的墩柱、樁基鋼筋數(shù)量表格和合計工程量，避免以往的繁瑣的墩高和樁長錄入工作，方便、準確的完成墩柱、樁基鋼筋布置圖。

結(jié)語

橋梁路線數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)是在實踐中根據(jù)設計實際需求編制出的軟件，兼顧了數(shù)據(jù)的標準化和的特殊化，避免了大型成熟軟件數(shù)據(jù)輸入復雜，對于特殊設計無法處理的缺點，極大的提高了設計效率，以上述439跨的橋梁為列，利用系統(tǒng)只需3天左右即可完成橋型布置圖、橋墩一般構(gòu)造圖、橋梁樁基坐標示意圖、上構(gòu)平面布置示意圖和橋墩墩柱樁基布置圖等，熟練的設計人員利用輔助的小工具完成此工作至少需要15天左右時間，而且由于數(shù)據(jù)處理量極其龐大，極易出錯，此橋目前已經(jīng)建成通車，驗證了系統(tǒng)的可靠性。橋梁路線數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)將設計人員從紛繁復雜的數(shù)據(jù)處理中解放出來，大大的提高了超多跨徑橋梁的設計效率。

圖2 橋梁路線數(shù)據(jù)集成處理系統(tǒng)可視化界面

參考文獻

[1]邵旭東，等.橋梁設計與計算[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2]顏東煌.橋梁電算程序設計[M]. 長沙：湖南大學出版社，1999.

[3]肖汝誠.橋梁結(jié)構(gòu)分析及程序系統(tǒng)[M].北京：人民交通出版社，2002.

中圖分類號：TP391

文獻標識碼：A

第一作者簡介：夏紅波（1981－），男，湖南南縣人，工學碩士，橋梁工程專業(yè)，主要從事橋梁工程的設計工作。