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　熊　峰　　陳　俊（.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的橋梁路線數據集成處理系統的結構及功能，只需輸入路線格式化數據和簡單的橋梁基礎數據，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；數據處理；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，經常會布設超長超多跨徑的裝配式結構橋梁。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，橋梁跨數達到439跨，橋梁長度達到9000m，此類橋梁雖結構簡單，但設計中數據處理工作量相當大，這種數據處理實際是有規律的重復工作，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，開發出橋梁路線數據集成處理系統（以下簡稱系統），將超長超多跨徑的裝配式結構橋梁的設計簡單化，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路線數據計算的主要內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量。系統開發的思路根據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，得到設計需要的數據及圖形，系統結構如圖1所示，可視化界面如圖2所示。系統內部的主要模塊包括縱面數據處理模塊、平面數據處理模塊、橋墩墩柱樁基數量處理模塊，以下分別介紹各模塊的設計思路及功能特點。

圖1 橋梁路線數據集成處理系統功能結構示意圖

2　縱面數據處理模塊設計

縱面數據處理模塊需輸入的數據包括縱面線形數據、地面線測量數據、超高數據及橋梁結構設計相關基礎數據。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據，生成墩臺特征點標高數據表，此模塊的主要特點如下：

①可以查詢任意樁號的縱面及橫坡數據；、

②針對山區橋梁設計特點，可以根據橫斷面測量數據，提取任意距離邊線的數據

③立面樁頂標高處理方便話，先按照統一規則根據地面線數據插值生成樁頂標高數據Excel文件，根據個別橋墩特殊要求可對文件的數據進行修改，樁長數據也是在Excel文件中輸入，方便快捷。

④對于橋面特征點高程數據和墩臺特征點標高數據直接生成CAD圖，避免復制粘貼出錯。

3　平面數據處理模塊設計

平面數據處理模塊需輸入的數據包括平曲線要素表及橋梁結構設計相關基礎數據。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構梁長表，此模塊的主要特點如下：

①可以根據樁號、偏距查詢任意點的坐標，也可根據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據處理，比如布置鉆孔計算坐標。

②對于基礎坐標的處理，先按照統一規則生成坐標源文件，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對于上部結構梁長，軟件可以按照布跨信息自動生成全橋各片梁長的數據及弦弧差值，用戶可根據伸縮縫和及現澆連續段的設置情況對上部結構梁長表修改，即可方便、準確、快捷的完成上部結構平面圖繪制。

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橋墩墩柱樁基數量處理模塊設計

橋墩墩柱樁基數量處理模塊主要是根據每個項目的墩柱、樁基鋼筋布置自動生成墩柱、樁基鋼筋數量表格只需輸入具體項目的墩柱、樁基鋼筋數量表格模板，軟件可以自動識別Excel表格中的公式，根據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。

結語

橋梁路線數據集成處理系統是在實踐中根據設計實際需求編制出的軟件，兼顧了數據的標準化和的特殊化，避免了大型成熟軟件數據輸入復雜，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，利用系統只需3天左右即可完成橋型布置圖、橋墩一般構造圖、橋梁樁基坐標示意圖、上構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，而且由于數據處理量極其龐大，極易出錯，此橋目前已經建成通車，驗證了系統的可靠性。橋梁路線數據集成處理系統將設計人員從紛繁復雜的數據處理中解放出來，大大的提高了超多跨徑橋梁的設計效率。

圖2 橋梁路線數據集成處理系統可視化界面

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.橋梁結構分析及程序系統[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，主要從事橋梁工程的設計工作。