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格形钢板桩结构计算机辅助设计简介

322 2021-12-30 14:41:27

电子计算机技术的应用。 正如所谓的"浪潮"席卷了各行各业。 在工程设计领域龙甚。目前国内外的设计工作已普遍采用计算机辅助进行。计算机所带来的高质高效已成为人们的共识。设计工作中采用计算机已是大势所趋。故而本文对格形钢板桩结构设计工作中计算机的应用状况作一介绍。并提出本人对其发展的意见,同时将笔者在设计工作中编制、应用过的一些计算程序作一简单介绍、供读者参考。

第一节 国内外现状

电子计算机技术在设计行业的应用,形成了计算机辅助设计,即所谓的CAD(Com-puter Aided Design)概念。CAD技术的应用使传统的设计工作状况发生了根本性的改观,显著地提高了设计工作效率与成果的质量,因而其发展神速。从一些资料的介绍中可以看到,即便是格形钢板桩这种并非常用的结构型式,在一些发达国家中也已作成了从资料分析、设计、计算直至图纸绘制、文档出版的较完善的 CAD软件。其在一些咨询、投标工作中的应用,表现出极大的优势。相对而言,我国的 CAD 工作起步较晚,发展的也较慢。在国内,由于格形钢板桩结构形式应用的不多,有关该结构的CAD 工作则更显落后。目前尚未形成较完善的系统, 个别功能较单一的电算程序虽有所应用,但也多是直接引用国外的成果。

第二节 CAD工作建议

与传统的结构形式相比,格形钢板桩结构的设计理论尚不成熟,计算也较复杂,在设计工作中需要多次进行各种核算与试插值。工作量很大。在国内几个格形结构建筑物的设计过程中,传统的设计、计算手段已明显地难以适应。开发格形结构的电算程序乃至于CAD系统已成为必然性的工作。

与其它的软件开发工作所遇到的情况一样,格形钢板桩结构设计软件的开发也面临着一个同样的问题,即别人已发展到相当的程度,而我们则刚刚起步的情况下是引进还是开发?对此,本文的意见是立足于独立开发,理由如下∶

尽管在众多的软件开发工作实践中已表明,引进是一条事半功倍的捷径,但对于设计软件却未必如此。首先应该看到,结构工程设计软件与一般通用的如有限元、数据处理等数理计算软件有明显的差别,后者所依据的是基础的数理理论、这类理论在各国乃至世界上都没有明显的差异,因而编出的软件具有较强的通用性。直接引进后略作修改或根本不加任何修改即可应用。而前者则不然,作为一个工程设计软件,除了以较通用的结构学理论为依据

外,还很大程度地受到各国家、地区的社会、经济、自然等客观条件的限制,受不同的施工能力、设计标准、成果表达语言、形式的限制。这类软件,如果引进,则必然存在适应性的间题。如欲应用则需要进行大最的修改。然而搞软件工作的同志必定都有这样的体会,要对一个软件进行大量的甚至是结构上的修改,往往并不比新编一个省多少事。

出于对格形钢板桩结构设计理论现状的考虑,本文进而建议; 格形钢板桩结构的 CAD 软件宜以从小到大的模式进行开发,即首先从最基本的单项计算、交互作图入手,形成可单独编译运行的子块,在将来再考虑加工接口,形成系统。正如读者们所了解的,这种工作模式的缺点是不言而喻的。这在软件开发领域已成定论。而本文如此建议一方面是出于无奈,另一方面是考虑到就这一具体软件而言,问题尚不至于无法解决。

首先,就我国设计单位的软硬件及人员配备情况看,较为系统地开发这种设计软件周期必然偏长,近期很难适应实际设计工作的需要。而单独开发较小的程序则可立杆见影。其次。正如前文所介绍的。目前格形钢板桩结构的设计理论还很不成裹, 许多较重要的向题还没有定论,国内尚未形成相应的设计标准,在这种情况下,设计工作在很大程度上尚应取决于原型、模型等试验结果,取决于设计者个人的经验,取决于各种计算方法的比较。作为开发自动化程度较高的系统软件的有关设计模式确定,人工干预较少的基本条件尚不具备。因此说,目前以单独开发小程序的方式工作是迫不得已的。

另一方面,就格形钢板桩的设计面言,总的来看不是很复杂,并目各项计算、设计之间也具有一定的相对独立性。对这种较为简单的设计程序,尽管事先不进行严格的系统分析与概要设计,只要在编制子块时略加注意,将来条件成熟时拼装起来,构成系统也不至于产生什么不可克服的困难。

笔者本人在具体设计工作中,就是基于上述原则分别编制功能较单一的小程序,分别进行设计计算的,尽管效率不像大的综合系统那么高,但效果还是比较满意的,且在程序调试、设计修改等方面十分灵活。

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