用Fortran90和Delphi70混合编制地震安全性评价在Windows下计算与绘图一体化软件.pdfVIP

在Windows下计算与绘图一体化软件 闻则刚 (广东省地震局) 摘要 件的方法。思路是：用以数值计算著名Fortran编写地震安全性评价各种计算程序，编译成动态链接库 DLL，提供其他程序调用的出I：3；用Delphi7．0这种流行的面向对象方法编写用户界面，作为该软件的 输入(各种手工输入数据、选项等)和输出(输出结果、绘图等)，中间计算则是调用Fortran9．0编写 动态链接库DLL。这种软件系统充分发挥Fortran和Delphi各自优势，程序具有人机对话方便，界面 友好，即算即绘，高效快捷，易于维护，不仅大大提高地震安全性评价工作的效率，而且报告整齐、 美观。同时对于地震安全性评价某些算法进行改进，如在计算潜在震源在衰减椭圆中的面积时采用解 析算法，而非数值积分，且采用此方法进行衰减不确定性内校正，提高了计算精度和速度。 0引言 我们现行使用的工程场地地震安全性评价程序是由中国地震局地震工程中心提供的，该程序 计算准确、运行可靠，为地震安全性评价工作在我国的推广和普及起到极其重要作用。但该程序 由推出年代较早，使用较早Fortran77编写，只能以DOS方式运行，输入输出不便，人机对话不 好，同时不方便扩充和更新。我们知道，这些年来各种新型功能强大的基于32位操作系统面向对 下的各种功能强大的应用程序，实现如通讯、打印等功能，但这些编程工具虽然功能强大，但数 值计算功能却远不如Fortran这个传统的编程工具，如不直接支持复数运算、没有较多算法子程序 (函数)等。 DLL的最初目的是节约应用程序所需的磁盘和内存空间。在一个传统的非共享库中，一部分 代码简单地附加到调用的程序上。如果两个程序调用同一个子程序，就会出现两份那段代码。相 反，许多应用共享的代码能够切分到一个DLL中，在硬盘上存为一个文件，在内存中使用一个实 例(instance)。模块化允许仅仅更改几个应用程序共享使用的一个DLL中的代码和数据而不需要 更改应用程序自身。模块化的另外一个好处是插件的通用接口使用。单个的接口允许旧的模块与 新的模块一样能够与以前的应用程序运行时无缝地集成到一起，而不需要对应用程序本身作任何 更改。 下运行的，计算与绘图一体化软件。 ·--——391·-——— 1 Fortran和Delphi混合编制地震安全性评价程序基本思路 Delphi是美国Boland公司开发的面向对象的32位可视化开发系统，具有能够高效编制在 Windows运行的程序。因此，用它开发计算程序的外壳，称宿主程序(简称主程序)，籍以提供 数据输入和计算结果与图形输出。用Fortran9．0编写地震安全性评价各种计算程序，包括地震危 险性分析、人工地震波合成、土层反应分析等模块，编译成动态链接库DLL，在其中设置供其他 程序调用的出口。宿主程序可以调用动态链接库DLL，从而完成计算，同时返回结果，如需要绘 图则宿主程序调用绘图动态链接库DLL模块，完成绘图。不过绘图动态链接库DLL模块，则采 用Delphi编写，提供标准接口，方便其他人或其他程序调用。程序组织如图1所示。 图l程序模块间调用组织图 2程序主要功能 按照地震安全性评价内容和相关技术要求，主程序主要包括如下组成部分：①地震危险性分 析；②人工地震波的合成；③土层反应计算；④波速计算；⑤柱状图：⑥砂土液化；⑦工具箱等。 其中①、。②和③均要调用由Fortran编写计算动态链接库DLL模块，进行数值计算，然后将结果 带回给主程序，并进行绘图。④、⑤、⑥和⑦作为地震安全性评价技术要求辅助范畴，由于没有 复杂的数值运算，无须调用计算动态链接库DLL模块。下面简要介绍其界面特征。 以①地震危险性分析为例，客户一般只需要输入场点经纬度，选择工程类型如一般建筑(超 年，另外可选择烈度、加速度峰值和反应谱衰减模型。此部分还包括潜在震源特性与参数、潜在 震源分布、主要潜在震源贡献等。烈度、加速度峰值、反应谱衰减模型和潜在震源参数数据从初 始化文件读取，对程序功能的某些修改，通过对初始化文件进行处理即可，从而增加程序的灵活 性和使用性。程序选定明确的工作路径，方便快捷。对用衰减模型曲线，只