基于安卓平臺的復(fù)合地基處理軟件開發(fā)

何艷江++呂鵬++顏溯++鄭天楠++邵超

摘要：地基處理是土木工程中的重要內(nèi)容，目前其設(shè)計計算主要通過計算機軟件實現(xiàn)。結(jié)合當(dāng)前個人移動智能設(shè)備日益普及的現(xiàn)狀，本文探討了基于安卓系統(tǒng)的地基處理軟件開發(fā)問題。

關(guān)鍵詞：安卓系統(tǒng)；地基處理；Java Eclip se

中圖分類號：TP311.52

文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.12.010

本文著錄格式：何艷江，呂鵬，顏溯等.基于安卓平臺的復(fù)合地基處理軟件開發(fā)[J].軟件，2015，36（12）：42-44

0 引言

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展使得電子產(chǎn)品更加具有多樣性和豐富性，其中個人智能移動設(shè)備的普及推廣使社會生產(chǎn)生活各方面產(chǎn)生了巨大的變化，相應(yīng)的應(yīng)用開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)下技術(shù)熱點之一。

地基處理是指提高地基承載力，改變其變形性能或滲透性能而采取的技術(shù)措施。地基處理是土木工程中的一個重要方面，而目前地基處理軟件主要基于傳統(tǒng)的計算機Windows平臺，已不適于目前個人智能移動設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用的潮流。

本文即針對上述情況，按照國家現(xiàn)行地基處理規(guī)范的規(guī)定和便于工程使用的要求，分析了在Android平臺支持下如何進行編制地基處理軟件的主要思路。

1 安卓操作系統(tǒng)

1.1 安卓系統(tǒng)簡介

Android是以Linux為基礎(chǔ)的開源操作系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)采用軟件堆架構(gòu)，共分四層，分別為Application、Application Framework、Libraries和Android Runtime以及Linux Kernel.

最底層的是Linux kernel，即Linux內(nèi)核，它是硬件和軟件堆之間的一個抽象隔離層，提供安全機制、內(nèi)存管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議堆棧、電源盒驅(qū)動管理等。

其次是Libraries和Android Runtime。Libraries是Android提供的一組C/C++庫，它們?yōu)槠脚_的不同組件所使用。開發(fā)人員通過Application Framework來使用這些庫所提供的不同功能。Android Runtime包括核心庫和Dalvik虛擬機兩部分。核心庫中提供了Java語言核心庫中包含的大部分功能，虛擬機負(fù)責(zé)運行程序。Dalvik虛擬機專門針對移動設(shè)備進行編寫，不僅效率更高，而且占用更少的內(nèi)存。

Application Framework意為應(yīng)用程序框架。它實現(xiàn)了該平臺下的管理功能和組件重用機制，包括Activity管理、窗體管理、包管理、資源管理等一系列服務(wù)。無論是Android提供的應(yīng)用程序還是開發(fā)人員自己編寫的應(yīng)用程序，都需要Application Framework。通過使用Application Framework，不僅可以大幅度簡化代碼的編寫，而且可以提高程序的復(fù)用性。

最上層是Application，是指由Android提供的應(yīng)用程序，包括Email客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、通訊錄等。這部分程序均使用Java語言編寫。

Android的系統(tǒng)架構(gòu)采用分層架構(gòu)的思想，架構(gòu)清晰，層次分明。如果想要從事Android的應(yīng)用開發(fā)就必須了解Android的體系架構(gòu)。

1.2 安卓系統(tǒng)架構(gòu)

Android的4大組件包括Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider.

1.2.1 Activity

Android中，Activity代表手機屏幕的一屏，或是平板電腦中的一個窗口。它是所有程序的根本，也是Android最基本模塊之一，所有的程序流程都運行在Activity之中。它提供了和用戶交互的可視化界面。一般一個Android應(yīng)用由多個Activity組成，Activity之間可以相互跳轉(zhuǎn)。

1.2.2 Service

服務(wù)是一個Android系統(tǒng)的一種組件。它是沒有用戶界面的長周期代碼，能夠在后臺執(zhí)行長時間運行操作，但不能自己運行。其他應(yīng)用組件能夠啟動Service，并且當(dāng)用戶切換到另外的應(yīng)用場景，Service將持續(xù)在后臺運行。另外，一個組件能夠綁定到一個Service與之交互。

1.2.3

Broadcast Receiver

在Android中，Broadcast是一種廣泛運用的在應(yīng)用程序之間傳輸信息的機制。而Broadcast Receiver是對發(fā)送出來的Broadcast進行過濾接受并響應(yīng)的一類組件。程序可以有任意數(shù)量的Broadcast Receivers來響應(yīng)重要的通知，通過多種方式通知用戶。多數(shù)廣播是系統(tǒng)發(fā)起的，如地域變換、電量不足、來電來信等。

1.2.4

Content Provider

內(nèi)容提供商是Android提供的第三方應(yīng)用數(shù)據(jù)訪問方案。它主要用于對外共享數(shù)據(jù)，也就是通過Content Provider把應(yīng)用中的數(shù)據(jù)共享給其他應(yīng)用訪問，其他應(yīng)用可以通過Content Provider對指定應(yīng)用中的數(shù)據(jù)進行操作。這是不同應(yīng)用程序間共享數(shù)據(jù)的唯一方式。

2 地基處理計算軟件現(xiàn)狀

地基處理技術(shù)是土木建筑中的一個重要組成內(nèi)容，在建筑工程、公路、鐵路、水利等行業(yè)得以廣泛應(yīng)用。地基處理計算過程中一般表現(xiàn)為數(shù)據(jù)量大、影響因素多、且經(jīng)常需要多次計算以優(yōu)化設(shè)計方案等特點，因此目前一般需通過專業(yè)計算軟件實現(xiàn)。

目前國內(nèi)外地基處理計算分析的軟件可分為兩大類，一類是與工程密切結(jié)合，嚴(yán)格按照工程上相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范編制的專用程序，如國內(nèi)廣泛采用的理正巖土計算、PKPM軟件等；一類是通用程序并可進行深入理論研究的大型軟件包，如Abaqus、Adina等。

上述軟件均為基于PC平臺的Windows操作系統(tǒng)支持下的專業(yè)軟件，并存在購買價格高昂等特點。針對這一情況以及目前基于安卓平臺應(yīng)用的流行，本文對基于Android系統(tǒng)的地基處理計算軟件進行了研究。

3 基于Android平臺的地基處理軟件開發(fā)

基于Android平臺的地基處理軟件應(yīng)用可劃分為四個主要組成模塊，具體包括：地基處理方法選擇、數(shù)據(jù)輸入、地基處理計算和計算結(jié)果輸出。

3.1 地基處理方法選擇模塊

該模塊用于實現(xiàn)地基處理方法的選擇。其中地基處理方法主要有換填墊層法、振沖法、砂石樁法、CFG樁法、夯實水泥土樁法、水泥土攪拌樁法等。

此模塊主要通過spinner實現(xiàn)，用戶選擇相應(yīng)方法，系統(tǒng)進行記錄。當(dāng)用戶進行其它操作時，系統(tǒng)根據(jù)記錄的結(jié)果完成相應(yīng)的顯示。

例如，用戶選擇了換填墊層法，當(dāng)用戶查看處理方法數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會顯示換填墊層法的相關(guān)數(shù)據(jù)。以下為選擇處理方法的跳轉(zhuǎn)頁面部分程序代碼：

switch（id_ selectMethod）{

case l：

{

intent—selectMethod=new Intent（MainActivity.this，Select_methodl.class）；

startActivityForResult（intent_selectMethod，Oxll）；

break：

}

case 2：

{

intent_selectMethod=new Intent（tabActivityl_main.this.tabActivityl_method2_selectMethod.class）；

startActivityForResult（intent_selectMethod，Oxll）；

break：

}

3.2 地基處理數(shù)據(jù)輸入模塊

此模塊用于實現(xiàn)地基處理數(shù)據(jù)的輸入。其中處理數(shù)據(jù)包括處理方法的主要數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和土層數(shù)據(jù)。

此模塊主要通過頁面跳轉(zhuǎn)和EditText輸入實現(xiàn)。當(dāng)用戶進入跳轉(zhuǎn)頁面，系統(tǒng)根據(jù)用戶之前的操作，顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入框供用戶輸入。

例如，用戶進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入時，系統(tǒng)會根據(jù)用戶選擇的“基礎(chǔ)類型”和“交互或計算基底壓力”顯示相應(yīng)的輸入框。比如用戶選擇基礎(chǔ)類型為“條形基礎(chǔ)”和“交互基底壓力”時，可輸入的數(shù)據(jù)如下圖l所示，分別為埋深、寬度、基底壓力平均值、基底壓力最大值和沉降點坐標(biāo)X₀等。當(dāng)選擇為“矩形基礎(chǔ)”和“計算”基底壓力時，則分別為埋深、寬度、長度、軸力、彎矩M_x、M_y、基礎(chǔ)覆土容重、沉降點坐標(biāo)X₀、Y₀等。下圖l為數(shù)據(jù)輸入頁面。

3.4 輸出模塊

此模塊通過TextView顯示，輸出內(nèi)容包括基本參數(shù)和計算結(jié)果。

基本參數(shù)包括地基處理基礎(chǔ)參數(shù)、土層參數(shù)和處理方法相關(guān)參數(shù)等。根據(jù)不同的處理方法得到相應(yīng)的計算結(jié)果。

例如，振沖法的計算結(jié)果包括基礎(chǔ)底面處承載力計算、地基處理深度范圍內(nèi)土層的承載力驗算、下臥土層承載力驗算和沉降計算四部分。

該模塊部分代碼如下：

void showResult（）{

Bundle bundle=new Bundle（）：

bundle=this.getlntent（）.getExtras（）；

tv_showresult.setText（bundle.getString（“result”））；

}

4 結(jié)論

本文對開發(fā)基于Android平臺的地基處理應(yīng)用軟件進行了研究探討，以適應(yīng)當(dāng)前個人智能設(shè)備日益普及的背景下地基處理技術(shù)與應(yīng)用的需求。用戶可以通過使用便攜式智能移動設(shè)備解決相關(guān)簡單的設(shè)計計算問題，從而提高工作效率。本文的研究內(nèi)容及軟件模塊分析具有明顯的理論參考價值。

5 致謝

本文是在石家莊鐵道大學(xué)土木學(xué)院呂鵬副教授、劉偉超博士指導(dǎo)下完成的，特此致謝。