Visual Basic可视化编程技术在超多跨径桥梁设计中的应用

夏红波　熊　峰　　陈　俊（.中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 430056；.湖南省公路设计有限公司，湖南 长沙 4300）

Visual Basic可视化编程技术在超多跨径桥梁设计中的应用

夏红波1熊峰2陈俊1
（1.中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 430056；2.湖南省公路设计有限公司，湖南 长沙 413200）

摘要：本文介绍了运用Visual Basic可视化编程技术开发的桥梁路线数据集成处理系统的结构及功能，只需输入路线格式化数据和简单的桥梁基础数据，即可大大提高超多跨径桥梁的设计效率。

关键词：Visual Basic；超多跨径桥梁；数据处理；设计效率

1总体设计

随着我国交通基础设施的大量兴建，在高速公路和市政项目设计实践中由于线形、防洪和主辅分离的需求，经常会布设超长超多跨径的装配式结构桥梁。如某高速公路主线为跨越大面积湖泊布设了65×20+3×40+（40+40+35）+主桥+（25+30）+6×40+325×20m预应力砼分体小箱梁特大桥，桥梁跨数达到439跨，桥梁长度达到9000m，此类桥梁虽结构简单，但设计中数据处理工作量相当大，这种数据处理实际是有规律的重复工作，设计人员依靠简单的复杂工具手工处理将耗费大量的时间，且容易出错。

VisualBasic是一种入门级可视化编程语言，界面友好，自带与Excel和Auto CAD的接口，是工程技术人员开发软件的理想工具。笔者在设计实践中，针对超长超多跨径桥梁设计的特点，利用VisualBasic与AutoCAD、Excel接口编程技术，开发出桥梁路线数据集成处理系统（以下简称系统），将超长超多跨径的装配式结构桥梁的设计简单化，大大提高了设计效率及准确度。

装配式桥梁施工图设计通常需根据路线数据计算的主要内容包括桥面特征点标高、墩台特征点标高、桩基坐标、预制梁长及桥墩墩柱桩基数量。系统开发的思路根据路线软件生成的平面、纵面、超高、地面线格式化文件，利用VB 与Excel的接口，直接输入，通过模块化处理，得到设计需要的数据及图形，系统结构如图1所示，可视化界面如图2所示。系统内部的主要模块包括纵面数据处理模块、平面数据处理模块、桥墩墩柱桩基数量处理模块，以下分别介绍各模块的设计思路及功能特点。

图1 桥梁路线数据集成处理系统功能结构示意图

2　纵面数据处理模块设计

纵面数据处理模块需输入的数据包括纵面线形数据、地面线测量数据、超高数据及桥梁结构设计相关基础数据。功能包括生成桥型布置图立面，计算桥面特征点高程及横坡数据，生成墩台特征点标高数据表，此模块的主要特点如下：

①可以查询任意桩号的纵面及横坡数据；、

②针对山区桥梁设计特点，可以根据横断面测量数据，提取任意距离边线的数据

③立面桩顶标高处理方便话，先按照统一规则根据地面线数据插值生成桩顶标高数据Excel文件，根据个别桥墩特殊要求可对文件的数据进行修改，桩长数据也是在Excel文件中输入，方便快捷。

④对于桥面特征点高程数据和墩台特征点标高数据直接生成CAD图，避免复制粘贴出错。

3　平面数据处理模块设计

平面数据处理模块需输入的数据包括平曲线要素表及桥梁结构设计相关基础数据。功能包括生成桥型布置图平面，生成基础坐标平面示意图表和上部结构梁长表，此模块的主要特点如下：

①可以根据桩号、偏距查询任意点的坐标，也可根据坐标反查任意点的桩号和偏距，并可批量操作，极大方便了坐标和桩号类数据处理，比如布置钻孔计算坐标。

②对于基础坐标的处理，先按照统一规则生成坐标源文件，按墩台号自动编号，包含桩号、偏距信息，对于个别特殊设计的墩台，可以直接修改坐标源文件，包括增删操作，完毕后软件读入坐标源文件，即可方便、准确、快捷的完成墩台基础坐标示意图的绘制。

③对于上部结构梁长，软件可以按照布跨信息自动生成全桥各片梁长的数据及弦弧差值，用户可根据伸缩缝和及现浇连续段的设置情况对上部结构梁长表修改，即可方便、准确、快捷的完成上部结构平面图绘制。

④对于斜桥，软件可以在利用平面计算模块中的坐标和桩号转换功能，自动计算桥面特征点高程和斜向横坡，避免了繁琐的手工计算。

4桥墩墩柱桩基数量处理模块设计

桥墩墩柱桩基数量处理模块主要是根据每个项目的墩柱、桩基钢筋布置自动生成墩柱、桩基钢筋数量表格只需输入具体项目的墩柱、桩基钢筋数量表格模板，软件可以自动识别Excel表格中的公式，根据纵面计算模块中得到桥墩的墩高和桩长信息，自动生成全桥的墩柱、桩基钢筋数量表格和合计工程量，避免以往的繁琐的墩高和桩长录入工作，方便、准确的完成墩柱、桩基钢筋布置图。

结语

桥梁路线数据集成处理系统是在实践中根据设计实际需求编制出的软件，兼顾了数据的标准化和的特殊化，避免了大型成熟软件数据输入复杂，对于特殊设计无法处理的缺点，极大的提高了设计效率，以上述439跨的桥梁为列，利用系统只需3天左右即可完成桥型布置图、桥墩一般构造图、桥梁桩基坐标示意图、上构平面布置示意图和桥墩墩柱桩基布置图等，熟练的设计人员利用辅助的小工具完成此工作至少需要15天左右时间，而且由于数据处理量极其庞大，极易出错，此桥目前已经建成通车，验证了系统的可靠性。桥梁路线数据集成处理系统将设计人员从纷繁复杂的数据处理中解放出来，大大的提高了超多跨径桥梁的设计效率。

图2 桥梁路线数据集成处理系统可视化界面

参考文献

[1]邵旭东，等.桥梁设计与计算[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2]颜东煌.桥梁电算程序设计[M]. 长沙：湖南大学出版社，1999.

[3]肖汝诚.桥梁结构分析及程序系统[M].北京：人民交通出版社，2002.

中图分类号：TP391

文献标识码：A

第一作者简介：夏红波（1981－），男，湖南南县人，工学硕士，桥梁工程专业，主要从事桥梁工程的设计工作。