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PCCP管道CECS140配筋计算的程序化

摘要：根据规范《给水排水工程埋地预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管

管道结构设计规程》（CECS140-2011），分析了PCCP结构配筋的计算原理和过

程，利用C#面向对象语言，设计开发了界面简单、操作方便的PCCP管道结构配

筋计算程序，能够节省大量的计算时间，进而提高工作效率。

关键词：PCCP；结构配筋；C#语言；软件开发

0引言：

预应力钢筒混凝土管道（简称PCCP管道）是用混凝土为管芯，在混凝土管

芯外缠绕环向预应力高强钢丝，并在钢丝表面喷以水泥砂浆保护层而制成的复合

型管材。C#是由微软公司推出的一种面向对象的高级计算机语言，语法于C和

C++类似，但是C#更加简单易学由于目前国内PCCP管道招标文件中的技术条款多

以依据规范C304、SL702和CECS140计算结果中的最大值作为结构的最终配筋量，

因此本文根据规范CECS140进行编制软件，将繁琐的计算过程程序化，只需输入

相应的计算参数，便可完成PCCP管道的配筋计算，从而提高效率。

1程序介绍

在程序主界面中包含三个区域：计算参数，计算目的，计算结果。计算参数

区输入所有的计算参数，比如管道内径、工作压力、钢丝直径、混凝土强度标准

值、覆土厚度、管基类型等；计算目的包含配筋的层数、管体复核和设计；计算

结果区就是显示计算的成果。当设置完成后点击“计算”按钮，程序就会将计算

结果显示到文本控件中，如下图所示。

2开发中的关键技术

2.1自定义实体类

首先自定义五个计算有关的实体类，用于存储和传递数据，包括：管道参

数及内压类，材料属性参数类，土压力及车辆荷载类，相关系数取值类，弯矩系

数类。下面给出主要代码：

//1、实体类--管道参数和内压

publicclassPccpParamtrsAndIntrnalPrssur

{

privatdoubl_D0;/管/到内径

privatdoubl_D1;/管/道外径；需要内部计算

privatdoubl_Dy;/钢/筒外径；

privatdoubl_t;//管芯厚度；

privatdoubl_ty;/钢/筒厚度

privatdoubl_tm;/砂/浆保护层厚度

privatdoubl_d;/钢/丝直径

privatdoubl_td;/钢/丝层间砂浆厚度

privatdoubl_Fwk;/工/作压力标准值

privatdoubl_rG;/管/材重力密度

privatdoubl_Fwdk;/设/计内压标准值

privatdoubl_T;//管材壁厚；需要内部计算

privatdoubl_rW;/水/的重力密度

privatint_n;//配筋层数；

privatint_chckOrDsign;/复/核--1，设计--2；

……

}

//2、实体类--材料属性参数

publicclassPccpMatrialProprty

{

privatdoubl_fcuk;/混/凝土的立方体抗压强度标准值

privatdoubl_ftk;/混/凝土的抗拉强度标准值；

privatdoubl_Ec;/混/凝土的弹性模量；

privatdoubl_fptk;//prstrss-预-应力，预应力钢丝的强度标准值

privatdoubl_ControlStrssFactor;/预/应力钢丝的抗拉控制应力系数

privatdoubl_fpy;/钢/丝的强度设计值

privatdoubl_Es;/钢/丝的弹性模量；

privatdoubl_ns;/钢/丝弹模比上混凝土弹模

privatdoubl_fy;/钢/筒强度设计值

privatdoubl_Ey;/钢/筒的弹性模量

privatdoubl_ny;/钢/筒弹模比上混凝土弹模

privatdoubl_fmck;/砂/浆的抗压强度标准值

privatdoubl_fmtk;/砂/浆的抗拉强度标准值

privatdoubl_Em;/砂/浆的弹性模量；

privatdoubl_nm;/砂/浆弹模比上混凝土弹模

……

}

//3