钢结构构件设计的cad技术 - 东南大学学报.pdfVIP

第３０卷第４期 东南大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ３０Ｎｏ４ 　 ２０００年７月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊｕｌｙ２０００ 　　　　　　 钢结构构件设计的 ＣＡＤ技术 舒赣平　　范圣刚 （东南大学土木工程学院，南京２１００９６） 摘　要　介绍了在钢结构构件设计中的一些ＣＡＤ技术．主要是通过利用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ 来编制钢结构软件，并与建筑结构设计软件（如ＰＫＰＭ，ＴＢＳＡ，ＳＡＰ９３等）接口，使钢 结构的构件计算与截面选择均由计算机来自动完成，从而大大减少了在钢结构设计 中的大量繁琐计算，进而提高了钢结构的设计效率．为了便于计算机直接选择钢结构 构件截面，该过程还将利用ＡＣＣＥＳＳ９７来编制钢结构材料库． 关键词　钢结构；建筑结构设计软件；构件计算；材料库 分类号　ＴＵ３１１４１ 国内有关钢结构设计方面的软件较少，除了少数比较专业化的钢结构软件外（如同济大 学开发的３Ｄ３Ｓ空间杆系钢结构ＣＡＤ软件［１］），国内几乎没有关于钢结构设计方面的软件，尤 其是关于钢结构构件设计方面的软件．在钢结构设计中，构件计算（如构件强度、稳定及刚度 计算）和构件截面选择等方面均是一项比较繁琐的工作，有关钢结构构件设计计算的软件有 待开发． 目前，随着计算机技术的迅猛发展，出现了ＶｉｓｕａｌＣ＋＋和ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ等面向对象式的 高级语言，这些高级语言均克服了过去过程化语言（如 Ｃ，ＦＯＲＴＲＡＮ，ＰＡＳＣＡＬ等语言）的缺 陷，即克服了所谓的“软件危机”的缺陷．在ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ语言中主要是以对象为实体，利用这 种语言来编程可以非常容易地使程序实现界面化，再通过截面窗体很方便地将结构设计计算 的结果提供给用户．因此，可以在钢结构设计计算中引入ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ来编制一套钢结构软件． 该软件编制主要通过利用ＰＫＰＭ，ＴＢＳＡ，ＳＡＰ９３等建筑结构软件作为前处理过程，调用它们计 算出的数据结果．然后，再通过由ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ编制的程序进行钢结构构件的强度、稳定及刚度 等计算，并从材料库中选出构件的型号，同时将该型号构件的截面尺寸和截面特性以一定格式 ［２］（对象链接与嵌固）技术将该结果 输出到某一输出文件中．最后再利用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ中ＯＬＥ 连接到ＡｕｔｏＣＡＤ中，从而实现与ＡｕｔｏＣＡＤ接口． １　程序编制的思路过程 首先，利用建筑结构软件（如ＰＫＰＭ，ＴＢＳＡ，ＳＡＰ９３等）计算出钢结构中的各种构件内力及 一些计算信息；然后，将这些信息以一定格式读取到该程序的界面部分中．在程序的界面部分， 通过一定的人机对话方式来利用这些内力及计算信息进行截面设计计算，并根据计算结果从 事先编制好的钢结构材料数据库中选择一个较接近的截面尺寸；同时，以窗体的方式向用户提 　 收稿日期：２０００－０３－２７．　第一作者：男，１９６４年生，博士，副教授． 第４期 舒赣平等：钢结构构件设计的ＣＡＤ技术 ５５ 供该截面的截面尺寸和一些截面特性．在所有构件截面均已设计计算完之后，该程序又以２种 方式向用户提供查询截面信息：一种方式是以一定格式将计算结果输出到指定的数据文件中； 另一种方式是通过ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ中ＯＬＥ技术将计算结果以图形形式在ＡｕｔｏＣＡＤ中显示出．通 常用户是比较喜欢后者，因为该方式很直观． 该程序编制的整个思路可以用图１直接显示． 图１　程序编制思路图 ２　数据库的编制 要想用计算机来实现自动选择截面，必须要用数据库软件编制出钢材的材料库．目前，常 用的数据库软件有ＡＣＣＥＳＳ９７，ＤＢＡＳＥ，ＦｏｘＢＡＳＥ等．材料库的编制可以说是用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ进 行数据库编程的基础．同时，在材料库的编制过程中还要利用ＯＬＥ技术，通过该技术可以在材 料库中形成钢结构各种构件的截面几何尺寸图形．目前，国内使用的钢结构构件截