PCVX涵洞設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用體會(huì)

安惠娟

(山西路恒交通勘察設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司，山西 太原 030006)

PCVX涵洞設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用體會(huì)

安惠娟

(山西路恒交通勘察設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司，山西 太原 030006)

涵洞是鐵路、公路工程中的重要組成部分，隨著公路行業(yè)的發(fā)展，涵洞設(shè)計(jì)由原來(lái)的手工繪制逐步改進(jìn)為計(jì)算機(jī)軟件出圖，作者根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，指出PCVX在涵洞設(shè)計(jì)中的功能和應(yīng)用，分析比較涵洞設(shè)計(jì)軟件的優(yōu)缺點(diǎn)。

PCVX；涵洞設(shè)計(jì)；系統(tǒng)；應(yīng)用體會(huì)

涵洞是鐵路、公路工程中的重要組成部分。在以往的設(shè)計(jì)中，小橋涵工程數(shù)量約占橋涵總數(shù)的70%~80%，平原地區(qū)，每公里約有1~3座；山區(qū)和丘陵地區(qū)，每公里平均約有4~6座。隨著公路行業(yè)的不斷發(fā)展，涵洞設(shè)計(jì)由原來(lái)的手工繪制逐步改進(jìn)為計(jì)算機(jī)軟件出圖，極大地降低了設(shè)計(jì)成本，節(jié)省了人力、物力?，F(xiàn)結(jié)合多年的涵洞設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件在涵洞設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討。

1 遼寧院涵洞設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用

遼寧省交通勘測(cè)設(shè)計(jì)院研制的涵洞設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)一直延用至今。它覆蓋面廣，涉及蓋板涵、蓋板明涵、拱涵、箱涵、圓管涵；以計(jì)算準(zhǔn)確、圖面整潔、改動(dòng)量少、簡(jiǎn)單易操作的特點(diǎn)，被廣大設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)時(shí)間采用。

隨著設(shè)計(jì)規(guī)范的更新，遼寧院設(shè)計(jì)程序中計(jì)算的荷載等級(jí)已不滿(mǎn)足要求，洞口形式的單一(僅限于八字、一字、錐坡)也限制了該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。在遼寧院程序應(yīng)用的過(guò)程中，因輸入字符的形式不同，時(shí)常導(dǎo)致不能正常運(yùn)行計(jì)算程序，計(jì)算出錯(cuò)時(shí)不能以文字的形式表達(dá)提示信息，需要反復(fù)查找數(shù)據(jù)信息中存在的問(wèn)題。這些不足使遼寧院涵洞設(shè)計(jì)系統(tǒng)正在被PCV所替代。

2 PCVX的應(yīng)用功能

PCVX是一套利用涵洞的設(shè)計(jì)理論與公路計(jì)算機(jī)輔助工程相結(jié)合的公路涵洞設(shè)計(jì)和成果圖繪制軟件系統(tǒng)。

(1)在PCVX中，涵洞的孔數(shù)支持任意孔的布置；涵洞的布置形式除明涵和箱涵只支持斜交斜做外，都支持斜交正做和斜交斜做。支持的修筑涵洞類(lèi)型如下：蓋板涵、蓋板明涵、拱涵、圓管涵、倒虹吸、波紋管、箱涵。

(2)PCVX的洞口和附加洞口類(lèi)型。

PCVX支持的洞口類(lèi)型：八字墻、錐坡、進(jìn)口急流槽、護(hù)坡邊溝、邊溝跌井、鋪砌、排水溝、階梯急流槽、倒虹吸豎井、跌水井、跌水、管道、出口急流槽、階梯、挑坎、多級(jí)消力池、扭坡洞口等17種洞口形式。

PCVX支持的附加洞口類(lèi)型：挑坎、多級(jí)消力池、進(jìn)口急流槽、階梯、排水溝、鋪砌。

(3)在PCVX中，支持的洞身結(jié)合部位類(lèi)型包括：一字墻、翼墻、擋墻、側(cè)墻。洞身結(jié)合部位支持垂直和平行兩種方式建筑。

(4)在PCVX中，支持的路線(xiàn)CAD格式很多，包括以下幾個(gè)方面：海德、海地路線(xiàn)格式、海德路線(xiàn)格式、路線(xiàn)大師格式、緯地路線(xiàn)格式。

(5)在PCVX中，支持涵洞的力學(xué)計(jì)算和涵洞的水文計(jì)算。具體包括：蓋板涵、拱涵、管涵和箱涵四種類(lèi)型的力學(xué)驗(yàn)算和水力計(jì)算。

(6)在PCVX中，提供了兩種圖框可供用戶(hù)選擇：PCVX工程標(biāo)準(zhǔn)圖框的定制；用戶(hù)自定義圖框的定制。PCVX標(biāo)準(zhǔn)圖框的定義為公路工程的標(biāo)準(zhǔn)圖框。

僅僅通過(guò)理論和方法的傳輸是不夠的，還要借助榜樣力量的激勵(lì)作用，通過(guò)優(yōu)秀學(xué)長(zhǎng)的言傳身教，樹(shù)立榜樣的示范力量，加強(qiáng)研究生自我激勵(lì)、自我學(xué)習(xí)、自我成長(zhǎng)的培養(yǎng)。與此同時(shí)，建立反饋評(píng)價(jià)體系，組織新生對(duì)每次教育內(nèi)容、教育方式與效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)入學(xué)教育進(jìn)行修正和完善，提高教育的規(guī)范化程度和科學(xué)化水平，也使得新生對(duì)于入學(xué)教育不再單單是被動(dòng)的接受，而轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的參與，真正發(fā)揮研究生的主觀(guān)能動(dòng)性，使其真正成為新生教育的“主人”，實(shí)現(xiàn)教育開(kāi)展的有效性[10]。

(7)強(qiáng)大的階梯涵處理功能：對(duì)于階梯涵提供分節(jié)錯(cuò)臺(tái)和逐級(jí)錯(cuò)臺(tái)功能；涵頂可以平置和斜置；對(duì)于階梯涵，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)控制參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的學(xué)習(xí)和設(shè)置。

(8)涵洞的控制方式由：涵洞進(jìn)口標(biāo)高，出口標(biāo)高，中心標(biāo)高，涵洞進(jìn)出口縱坡有組合控制；還提供了以邊坡寬度控制涵洞的方式。

3 PCVX與遼寧院涵洞程序的差異

PCVX是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的過(guò)程中，繼承了舊版本中的所有精華，并結(jié)合自PCVX發(fā)布以來(lái)的所有的客戶(hù)問(wèn)題，根據(jù)涵洞設(shè)計(jì)過(guò)程中的需要研發(fā)而得到的一款非常優(yōu)秀的涵洞CAE軟件系統(tǒng)。PCVX與遼寧院涵洞程序的主要區(qū)別體現(xiàn)如下：

(1)對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的支持：支持新橋涵規(guī)范規(guī)定的荷載等級(jí)(包括汽車(chē)1、2級(jí)，城市道路荷載等)的結(jié)構(gòu)計(jì)算；支持新的標(biāo)準(zhǔn)圖的規(guī)范、構(gòu)造圖的繪制；支持符合新規(guī)范的布置圖的繪制。

(2)波紋管涵洞是PCVX新增的一種涵洞類(lèi)型。

(3)PCVX中鋪砌可作為附加洞口。

(4)PCVX在沉降縫的設(shè)計(jì)功能中大大加強(qiáng)：支持涵洞的沉降縫的自動(dòng)布置、合并和拆分。在用戶(hù)設(shè)計(jì)涵洞完畢后，PCVX提供對(duì)涵洞的沉降縫和涵頂分節(jié)的動(dòng)態(tài)交互拖動(dòng)功能。

(5)PCVX提供的階梯涵設(shè)計(jì)自動(dòng)化和自由程度更高:提供了系統(tǒng)設(shè)置和用戶(hù)自定義設(shè)置兩種方式。

用戶(hù)設(shè)置階梯涵：主要用于根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置一些特殊的分段信息，PCVX在計(jì)算過(guò)程中，系統(tǒng)對(duì)分段的長(zhǎng)度保持原樣。

(6)支持蓋板涵和拱涵的分級(jí)錯(cuò)臺(tái)和逐節(jié)錯(cuò)臺(tái)：在設(shè)計(jì)蓋板涵和拱涵的時(shí)候，系統(tǒng)將根據(jù)用戶(hù)的設(shè)置對(duì)陡坡涵進(jìn)行分級(jí)錯(cuò)臺(tái)或者逐節(jié)錯(cuò)臺(tái)。在錯(cuò)臺(tái)的過(guò)程中，涵頂可設(shè)置為平置或者斜置的功能，在平置的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)把涵頂?shù)钠露仍O(shè)置為系統(tǒng)的最小涵頂縱坡；在涵頂斜置的時(shí)候，用戶(hù)可以直接輸入涵洞的涵頂?shù)钠露取?/p>

(7)支持更多的涵洞的立面圖布置組合控制方式：在PCVX系統(tǒng)中，支持進(jìn)口標(biāo)高、出口標(biāo)高、中心標(biāo)高、進(jìn)出口連線(xiàn)的縱坡的兩兩組合控制，包括：進(jìn)口和出口標(biāo)高控制、進(jìn)口標(biāo)高和中心比高控制、進(jìn)口標(biāo)高和進(jìn)出口連線(xiàn)的縱坡控制、中心標(biāo)高和出口標(biāo)高控制、中心標(biāo)高和進(jìn)出口連線(xiàn)的縱坡控制、出口標(biāo)高和進(jìn)出口連線(xiàn)的控制。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還支持鎖定進(jìn)口或者出口長(zhǎng)度與標(biāo)高的布局控制，此功能在設(shè)計(jì)改建涵洞或者有建筑條件限制的涵洞時(shí)更加得心應(yīng)手。

(8)路基的相關(guān)原始設(shè)計(jì)參數(shù)的輸入方面：在路基的原始設(shè)計(jì)參數(shù)(包括設(shè)計(jì)線(xiàn)，地面線(xiàn)，地質(zhì)線(xiàn))的輸入過(guò)程中，提供了下面幾種方式：直接輸入；鼠標(biāo)點(diǎn)取輸入；文本拷貝；文本導(dǎo)入；來(lái)自路線(xiàn)引擎；可視化標(biāo)準(zhǔn)斷面的輸入等。

(9)動(dòng)態(tài)拖動(dòng)功能：PCVX采用實(shí)體循環(huán)拖動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)了涵洞的設(shè)計(jì)參數(shù)在設(shè)計(jì)圖上的動(dòng)態(tài)調(diào)整功能。比如用戶(hù)可以直接拖動(dòng)蓋板涵的剖面圖的投影的基礎(chǔ)相關(guān)的夾點(diǎn)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)高度或者位置的改變，在拖動(dòng)完畢后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶(hù)的拖動(dòng)結(jié)果，按照用戶(hù)設(shè)置的精度要求更新相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，并且同步更新其他設(shè)計(jì)圖組件如立面圖平面圖等等。

(10)對(duì)繪圖設(shè)置的AutoCAD環(huán)境變量控制更加精確：PCVX對(duì)繪制圖層、標(biāo)注類(lèi)型、文字類(lèi)型等的個(gè)別或者批量的修改支持全面。

4 PCVX在涵洞設(shè)計(jì)中的批量應(yīng)用

PCVX有許多可以批量應(yīng)用的功能，為修改圖紙?zhí)峁傲吮憷?，大大?jié)約了涵洞設(shè)計(jì)的時(shí)間。

(1)建一個(gè)常用的PCVX模板。在PCVX生圖的過(guò)程中，將各個(gè)剖面圖、立面圖、平圖、側(cè)面圖的比例、位置調(diào)整到一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)值，保存版位。其余涵洞圖均可按這個(gè)版位加載，進(jìn)行批量修改。

(2)批量修改涵洞屬性。在“PCVX菜單選項(xiàng)”子菜單下，可以進(jìn)行材料方案、標(biāo)注方案、實(shí)體命名方案的修改，并將其保存在你的PCVX模板中，在新的項(xiàng)目組涵洞添加完成后，可對(duì)本項(xiàng)目組的個(gè)別或所有涵洞進(jìn)行涵洞屬性的批量修改。

(3)導(dǎo)出項(xiàng)目的應(yīng)用。在PCVX的應(yīng)用過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)文件無(wú)法打開(kāi)的情況，因此，對(duì)建立好的涵洞項(xiàng)目組在發(fā)布圖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目的導(dǎo)出，備份項(xiàng)目涵洞數(shù)據(jù)。

(4)圖框與CAD環(huán)境的批量替換。在“PCVX菜單工具”子菜單下，可以進(jìn)行項(xiàng)目組涵洞圖框與CAD環(huán)境的批量替換，為修改圖紙?zhí)峁胺奖?。這個(gè)工作可以在建立模板的同時(shí)進(jìn)行定義，還可以將圖紙的線(xiàn)條粗細(xì)、線(xiàn)型形式定義后進(jìn)行批量替換。

(5)在涵洞的設(shè)計(jì)過(guò)程中，相同形式的涵洞可以采用拷貝、粘貼涵洞進(jìn)行批量操作，對(duì)設(shè)計(jì)線(xiàn)、地面線(xiàn)、涵底標(biāo)高進(jìn)行相應(yīng)修改即可。

5 PCVX在應(yīng)用過(guò)程中遇到的問(wèn)題

筆者在PCVX的應(yīng)用過(guò)程中也遇到一些問(wèn)題，希望與其他設(shè)計(jì)人員一起探討解決。

(1)項(xiàng)目組所有涵洞統(tǒng)一發(fā)布出圖，不能單個(gè)出圖，不便于個(gè)別涵洞的修改。

(2)平面圖中的剖面位置不能手動(dòng)修改剖面方向。

(3)PCVX發(fā)布的涵洞設(shè)計(jì)圖中虛實(shí)線(xiàn)的劃分與涵洞標(biāo)準(zhǔn)圖中的要求不一致，需要手動(dòng)修改。

(4)兩孔以上的蓋板涵設(shè)計(jì)，墩帽設(shè)計(jì)圖沒(méi)有給出。

(5)當(dāng)涵洞右前夾角大于90°時(shí)，蓋板涵的蓋板配筋圖中，頂層、底層平面鋼筋網(wǎng)需要鏡像設(shè)置，以保證與布置圖的統(tǒng)一，以及蓋板頂層、底層鋼筋不顛倒。

6 結(jié)束語(yǔ)

PCVX在涵洞設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技巧還有很多，只要在設(shè)計(jì)中不斷探索、積累，還能將涵洞設(shè)計(jì)的速度有更大的提高。

PCVX culvert design system application experience

An Huijuan

The railway tunnelsand road projectin the importantpart,alongwith the developmentof the industry ofhighway,culvertdesign by originalhand-painted gradually improve computer software for the figure,the author according to practicaloperation experience,and pointsout that in the design ofPCVX culverts function and application compared and analyzed,and the advantagesand disadvantagesof the culvertdesign software.

PCVX;Culvertdesign;System;Application experience

U 449.1

A

1000-8136(2011)29-0016-02