PCVX涵洞設計系統的應用體會

安惠娟

(山西路恒交通勘察設計咨詢有限公司，山西 太原 030006)

PCVX涵洞設計系統的應用體會

安惠娟

(山西路恒交通勘察設計咨詢有限公司，山西 太原 030006)

涵洞是鐵路、公路工程中的重要組成部分，隨著公路行業的發展，涵洞設計由原來的手工繪制逐步改進為計算機軟件出圖，作者根據實際操作經驗，指出PCVX在涵洞設計中的功能和應用，分析比較涵洞設計軟件的優缺點。

PCVX；涵洞設計；系統；應用體會

涵洞是鐵路、公路工程中的重要組成部分。在以往的設計中，小橋涵工程數量約占橋涵總數的70%~80%，平原地區，每公里約有1~3座；山區和丘陵地區，每公里平均約有4~6座。隨著公路行業的不斷發展，涵洞設計由原來的手工繪制逐步改進為計算機軟件出圖，極大地降低了設計成本，節省了人力、物力。現結合多年的涵洞設計經驗，對計算機軟件在涵洞設計中的應用進行分析與探討。

1 遼寧院涵洞設計系統的應用

遼寧省交通勘測設計院研制的涵洞設計CAD系統一直延用至今。它覆蓋面廣，涉及蓋板涵、蓋板明涵、拱涵、箱涵、圓管涵；以計算準確、圖面整潔、改動量少、簡單易操作的特點，被廣大設計人員長時間采用。

隨著設計規范的更新，遼寧院設計程序中計算的荷載等級已不滿足要求，洞口形式的單一(僅限于八字、一字、錐坡)也限制了該系統的應用范圍。在遼寧院程序應用的過程中，因輸入字符的形式不同，時常導致不能正常運行計算程序，計算出錯時不能以文字的形式表達提示信息，需要反復查找數據信息中存在的問題。這些不足使遼寧院涵洞設計系統正在被PCV所替代。

2 PCVX的應用功能

PCVX是一套利用涵洞的設計理論與公路計算機輔助工程相結合的公路涵洞設計和成果圖繪制軟件系統。

(1)在PCVX中，涵洞的孔數支持任意孔的布置；涵洞的布置形式除明涵和箱涵只支持斜交斜做外，都支持斜交正做和斜交斜做。支持的修筑涵洞類型如下：蓋板涵、蓋板明涵、拱涵、圓管涵、倒虹吸、波紋管、箱涵。

(2)PCVX的洞口和附加洞口類型。

PCVX支持的洞口類型：八字墻、錐坡、進口急流槽、護坡邊溝、邊溝跌井、鋪砌、排水溝、階梯急流槽、倒虹吸豎井、跌水井、跌水、管道、出口急流槽、階梯、挑坎、多級消力池、扭坡洞口等17種洞口形式。

PCVX支持的附加洞口類型：挑坎、多級消力池、進口急流槽、階梯、排水溝、鋪砌。

(3)在PCVX中，支持的洞身結合部位類型包括：一字墻、翼墻、擋墻、側墻。洞身結合部位支持垂直和平行兩種方式建筑。

(4)在PCVX中，支持的路線CAD格式很多，包括以下幾個方面：海德、海地路線格式、海德路線格式、路線大師格式、緯地路線格式。

(5)在PCVX中，支持涵洞的力學計算和涵洞的水文計算。具體包括：蓋板涵、拱涵、管涵和箱涵四種類型的力學驗算和水力計算。

(6)在PCVX中，提供了兩種圖框可供用戶選擇：PCVX工程標準圖框的定制；用戶自定義圖框的定制。PCVX標準圖框的定義為公路工程的標準圖框。

僅僅通過理論和方法的傳輸是不夠的，還要借助榜樣力量的激勵作用，通過優秀學長的言傳身教，樹立榜樣的示范力量，加強研究生自我激勵、自我學習、自我成長的培養。與此同時，建立反饋評價體系，組織新生對每次教育內容、教育方式與效果進行評價，及時根據評價結果對入學教育進行修正和完善，提高教育的規范化程度和科學化水平，也使得新生對于入學教育不再單單是被動的接受，而轉變為主動的參與，真正發揮研究生的主觀能動性，使其真正成為新生教育的“主人”，實現教育開展的有效性[10]。

(7)強大的階梯涵處理功能：對于階梯涵提供分節錯臺和逐級錯臺功能；涵頂可以平置和斜置；對于階梯涵，系統會根據控制參數進行自動的學習和設置。

(8)涵洞的控制方式由：涵洞進口標高，出口標高，中心標高，涵洞進出口縱坡有組合控制；還提供了以邊坡寬度控制涵洞的方式。

3 PCVX與遼寧院涵洞程序的差異

PCVX是在系統設計和分析的過程中，繼承了舊版本中的所有精華，并結合自PCVX發布以來的所有的客戶問題，根據涵洞設計過程中的需要研發而得到的一款非常優秀的涵洞CAE軟件系統。PCVX與遼寧院涵洞程序的主要區別體現如下：

(1)對新標準的支持：支持新橋涵規范規定的荷載等級(包括汽車1、2級，城市道路荷載等)的結構計算；支持新的標準圖的規范、構造圖的繪制；支持符合新規范的布置圖的繪制。

(2)波紋管涵洞是PCVX新增的一種涵洞類型。

(3)PCVX中鋪砌可作為附加洞口。

(4)PCVX在沉降縫的設計功能中大大加強：支持涵洞的沉降縫的自動布置、合并和拆分。在用戶設計涵洞完畢后，PCVX提供對涵洞的沉降縫和涵頂分節的動態交互拖動功能。

(5)PCVX提供的階梯涵設計自動化和自由程度更高:提供了系統設置和用戶自定義設置兩種方式。

用戶設置階梯涵：主要用于根據實際需要設置一些特殊的分段信息，PCVX在計算過程中，系統對分段的長度保持原樣。

(6)支持蓋板涵和拱涵的分級錯臺和逐節錯臺：在設計蓋板涵和拱涵的時候，系統將根據用戶的設置對陡坡涵進行分級錯臺或者逐節錯臺。在錯臺的過程中，涵頂可設置為平置或者斜置的功能，在平置的時候，系統自動把涵頂的坡度設置為系統的最小涵頂縱坡；在涵頂斜置的時候，用戶可以直接輸入涵洞的涵頂的坡度。

(7)支持更多的涵洞的立面圖布置組合控制方式：在PCVX系統中，支持進口標高、出口標高、中心標高、進出口連線的縱坡的兩兩組合控制，包括：進口和出口標高控制、進口標高和中心比高控制、進口標高和進出口連線的縱坡控制、中心標高和出口標高控制、中心標高和進出口連線的縱坡控制、出口標高和進出口連線的控制。在設計的過程中，還支持鎖定進口或者出口長度與標高的布局控制，此功能在設計改建涵洞或者有建筑條件限制的涵洞時更加得心應手。

(8)路基的相關原始設計參數的輸入方面：在路基的原始設計參數(包括設計線，地面線，地質線)的輸入過程中，提供了下面幾種方式：直接輸入；鼠標點取輸入；文本拷貝；文本導入；來自路線引擎；可視化標準斷面的輸入等。

(9)動態拖動功能：PCVX采用實體循環拖動功能，實現了涵洞的設計參數在設計圖上的動態調整功能。比如用戶可以直接拖動蓋板涵的剖面圖的投影的基礎相關的夾點實現基礎高度或者位置的改變，在拖動完畢后，系統會根據用戶的拖動結果，按照用戶設置的精度要求更新相應的設計參數，并且同步更新其他設計圖組件如立面圖平面圖等等。

(10)對繪圖設置的AutoCAD環境變量控制更加精確：PCVX對繪制圖層、標注類型、文字類型等的個別或者批量的修改支持全面。

4 PCVX在涵洞設計中的批量應用

PCVX有許多可以批量應用的功能，為修改圖紙提拱了便利，大大節約了涵洞設計的時間。

(1)建一個常用的PCVX模板。在PCVX生圖的過程中，將各個剖面圖、立面圖、平圖、側面圖的比例、位置調整到一個適當的數值，保存版位。其余涵洞圖均可按這個版位加載，進行批量修改。

(2)批量修改涵洞屬性。在“PCVX菜單選項”子菜單下，可以進行材料方案、標注方案、實體命名方案的修改，并將其保存在你的PCVX模板中，在新的項目組涵洞添加完成后，可對本項目組的個別或所有涵洞進行涵洞屬性的批量修改。

(3)導出項目的應用。在PCVX的應用過程中，有時會出現數據文件無法打開的情況，因此，對建立好的涵洞項目組在發布圖后應及時進行項目的導出，備份項目涵洞數據。

(4)圖框與CAD環境的批量替換。在“PCVX菜單工具”子菜單下，可以進行項目組涵洞圖框與CAD環境的批量替換，為修改圖紙提拱方便。這個工作可以在建立模板的同時進行定義，還可以將圖紙的線條粗細、線型形式定義后進行批量替換。

(5)在涵洞的設計過程中，相同形式的涵洞可以采用拷貝、粘貼涵洞進行批量操作，對設計線、地面線、涵底標高進行相應修改即可。

5 PCVX在應用過程中遇到的問題

筆者在PCVX的應用過程中也遇到一些問題，希望與其他設計人員一起探討解決。

(1)項目組所有涵洞統一發布出圖，不能單個出圖，不便于個別涵洞的修改。

(2)平面圖中的剖面位置不能手動修改剖面方向。

(3)PCVX發布的涵洞設計圖中虛實線的劃分與涵洞標準圖中的要求不一致，需要手動修改。

(4)兩孔以上的蓋板涵設計，墩帽設計圖沒有給出。

(5)當涵洞右前夾角大于90°時，蓋板涵的蓋板配筋圖中，頂層、底層平面鋼筋網需要鏡像設置，以保證與布置圖的統一，以及蓋板頂層、底層鋼筋不顛倒。

6 結束語

PCVX在涵洞設計中的應用技巧還有很多，只要在設計中不斷探索、積累，還能將涵洞設計的速度有更大的提高。

PCVX culvert design system application experience

An Huijuan

The railway tunnelsand road projectin the importantpart,alongwith the developmentof the industry ofhighway,culvertdesign by originalhand-painted gradually improve computer software for the figure,the author according to practicaloperation experience,and pointsout that in the design ofPCVX culverts function and application compared and analyzed,and the advantagesand disadvantagesof the culvertdesign software.

PCVX;Culvertdesign;System;Application experience

U 449.1

A

1000-8136(2011)29-0016-02