李永波
(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng) 110001)
JTG/T H21—2011《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》)[1]規(guī)定了公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法和計(jì)算過(guò)程,該計(jì)算過(guò)程比較煩瑣,重復(fù)性工作較多,當(dāng)橋梁規(guī)模較大、產(chǎn)生病害的構(gòu)件較多時(shí),由人來(lái)完成此項(xiàng)工作會(huì)十分費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,且容易出錯(cuò),而計(jì)算機(jī)最擅長(zhǎng)重復(fù)計(jì)算工作,所以編寫(xiě)相關(guān)的程序,借助計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算就成為一種必然趨勢(shì)。
2012 年,劉國(guó)金[2]基于ExcelVBA 編制了一種初步的計(jì)算程序,但該程序在計(jì)算效率等方面依然存在如下不足:①計(jì)算前需要人工統(tǒng)計(jì)全橋各部件產(chǎn)生病害的構(gòu)件數(shù)量。②通過(guò)程序生成構(gòu)件編號(hào)后,需要根據(jù)病害類(lèi)型逐一地對(duì)每個(gè)構(gòu)件的病害評(píng)定標(biāo)度進(jìn)行填寫(xiě),構(gòu)件較多時(shí),實(shí)際操作過(guò)程比較煩瑣??梢?jiàn),該程序并未實(shí)現(xiàn)由病害到評(píng)分的完全自動(dòng)化計(jì)算。③該程序沒(méi)有給出針對(duì)構(gòu)件層的中間評(píng)定結(jié)果,不容易校核計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2016 年,姚偉等[3]引入矩陣運(yùn)算法,將橋梁技術(shù)狀況評(píng)分計(jì)算的每個(gè)步驟都轉(zhuǎn)化為矩陣之間的簡(jiǎn)單運(yùn)算,使得整個(gè)計(jì)算過(guò)程更加直觀易懂。但該文未給出實(shí)際應(yīng)用層面的計(jì)算程序。
2016 年,吳圣賢[4]針對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行研究,對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》在實(shí)施過(guò)程中遇到的橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件如何合理劃分、重要病害構(gòu)件數(shù)量影響的定量分析、構(gòu)件重要病害數(shù)量影響的定量分析這3 個(gè)方面的問(wèn)題,通過(guò)計(jì)算對(duì)比,得出了相關(guān)的結(jié)論,提出了相關(guān)技術(shù)問(wèn)題的解決辦法,并基于VB 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的管理系統(tǒng)橋梁技術(shù)狀況評(píng)定軟件。但該軟件進(jìn)行計(jì)算的前提是,需要將現(xiàn)場(chǎng)采集的一條條病害記錄人工輸入該軟件,錄入過(guò)程較煩瑣,且計(jì)算完成后,不能輸出評(píng)定計(jì)算的中間過(guò)程,不容易校核計(jì)算過(guò)程的正確與否。
本文基于VBA 編程語(yǔ)言,將橋梁技術(shù)狀況評(píng)定計(jì)算過(guò)程轉(zhuǎn)化為ExcelVBA 程序,實(shí)現(xiàn)了公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定計(jì)算的自動(dòng)化,且計(jì)算表格能呈現(xiàn)中間計(jì)算過(guò)程,方便操作者對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行核對(duì)。
該程序包含3 個(gè)參數(shù)表和2 個(gè)計(jì)算表:參數(shù)表分為病害類(lèi)型表、t值表及檢測(cè)指標(biāo)扣分值表。病害類(lèi)型表是依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》第5 章,確定各部件的病害類(lèi)型及每種病害類(lèi)型的最大標(biāo)度;t值表是依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》中表4.1.2 及各部件的構(gòu)件總數(shù),確定各部件的t值;檢測(cè)指標(biāo)扣分值表是依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》中表4.1.1,確定某構(gòu)件各檢測(cè)指標(biāo)扣分值。計(jì)算表分為病害表和評(píng)分表,病害表用于錄入病害記錄和呈現(xiàn)評(píng)分計(jì)算的中間過(guò)程,評(píng)分表用于匯總最終計(jì)算結(jié)果。
準(zhǔn)備工作主要包括兩方面內(nèi)容:①將橋梁病害統(tǒng)計(jì)表錄入到病害表內(nèi),通過(guò)便攜式手持電子設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),檢測(cè)完成后自動(dòng)導(dǎo)出病害記錄;②統(tǒng)計(jì)橋梁各部件的構(gòu)件總數(shù),并將其填入計(jì)算表內(nèi)。
橋梁技術(shù)狀況評(píng)定過(guò)程主要包含以下幾個(gè)方面。
病害記錄梳理及排序。采用VBA 自定義函數(shù),從病害記錄表中提取構(gòu)件編號(hào),并對(duì)所有病害依次按缺損位置(部件類(lèi)型)、構(gòu)件編號(hào)、缺損類(lèi)型以及評(píng)定標(biāo)度大小進(jìn)行排序,一是為后續(xù)進(jìn)行扣分排序做準(zhǔn)備,二是使全橋病害更具條理性,易于進(jìn)行中間計(jì)算過(guò)程的校核。鑒于篇幅有限,文中不再給出“提取構(gòu)件編號(hào)”和“病害排序”的相應(yīng)代碼。
逐條病害扣分及扣分排序。采用循環(huán)結(jié)構(gòu),逐條讀取各構(gòu)件病害,根據(jù)各條病害評(píng)定標(biāo)度及病害類(lèi)型,確定各條病害扣分,然后對(duì)各構(gòu)件按各病害類(lèi)型的扣分值從大到小排序,并統(tǒng)計(jì)各部件中缺損構(gòu)件數(shù)量。單條病害扣分程序主要代碼如下(鑒于篇幅有限,文中未給出扣分排序代碼):
橋梁構(gòu)件、部件及總體技術(shù)狀況評(píng)定。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》第4.1.1~4.1.4 條,對(duì)橋梁各構(gòu)件、部件及總體技術(shù)狀況逐級(jí)進(jìn)行評(píng)定計(jì)算。構(gòu)件評(píng)分計(jì)算程序主要代碼如下(鑒于篇幅有限,文中未給出部件評(píng)分計(jì)算代碼):
最后,將上述計(jì)算結(jié)果通過(guò)Excel公式整理匯總到評(píng)分表。
該程序基于ExcelVBA 編程環(huán)境,構(gòu)建了針對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》中技術(shù)狀況評(píng)定方法的計(jì)算表格,可一步式實(shí)現(xiàn)由病害到評(píng)定結(jié)果的計(jì)算,能準(zhǔn)確、高效地進(jìn)行橋梁技術(shù)狀況評(píng)定計(jì)算,極大地提高了橋梁檢測(cè)評(píng)定工作的效率,同時(shí)能呈現(xiàn)中間計(jì)算過(guò)程,方便操作者對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行核對(duì)。