基于VBA的柔性吊桥桥型成图系统

第22卷第4期　　　　　　　　　　　　　　森林工程　　　　　　　　　　　　　　　　Vol122No14

2006年7月　　　　　　　　　　　　　　　FORESTENGINEERING　　　　　　　　　　　　Jul.,2006

基于VBA的柔性吊桥桥型成图系统

官印生,周新年,潘瑞春,张正雄,巫志龙

(1.福建农林大学,福州　350002;2.福州市规划设计研究院,福州　350001)

11211

　　摘　要:简述利用VBA进行AutoCAD二次开发过程设计和关键技术的处理。在已建立柔性吊桥设计的数学模型和已开发的悬索设计系统基础上,实现柔性吊桥桥型成图系统,完成桥型布置图的自动绘制,改变传统的手工绘图方法,为柔性吊桥的设计提供科学依据。

关键词:柔性吊桥;可视化编程;AutoCAD;二次开发;VBA

中图分类号:U18　　　文献标识码:A　　文章编号:1001-006X(2006)04-0032-03

VBA2basedDrawingSystemfortheGeneralArrangementofFlexibleSuspensionBridgeΠGuanYinsheng,ZhouXinni2an(FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002),PanRuichun(FuzhouPlanningResearchInstitute,Fuzhou350001),ZhangZhengxiong,WuZhilong(FujianAgricultureandF)

Abstract:Thispaperintroducedtheconcretecourseoftreatmentsofkeytechnology.Accordingtotheestablishedmathematicsmodeloftheflexiblesuspensionbridge,thedrawingsystemforthegeneralarrangementsystemcanfinishthegeneralarrangementbyautomaticdrawingandchangetheof,willprovidescientificbasisforthedesignofflexi2blesuspensionbridges.

Keyw:;programming;AutoCAD;secondarydevelopment;VBA

,指以悬索为主要承重结

构的桥。在悬索桥中不设加劲梁,或加劲梁高度很小的悬索桥称为简易柔性悬索桥,简称柔性吊桥。这种桥的特点是充分发挥高强度钢索受拉强度大的特点,不需要特别高的桥塔,就可架设大跨径的桥梁,桥面系构造简单、加工容易、耗钢量低、桥梁架设和维护方便、桥型美观、造价低,在农村和旅游景点有广泛的应用前景。悬索桥设计理论往往注重于大中型刚性桥型的研究,对于柔性吊桥则从理论到实践都有不完善之处。在正确分析荷载作用下,柔性吊桥的主索产生的几何形状、内力的变化

[1～5][6]

和受力情况,建立设计数学模型,完成Visu2alBasic610开发的悬索设计系统的基础上,利用VBA作为AutoCAD的二次开发工具,开发柔性吊

[7]

精度与效率。

1　绘图平台与开发语言的选择

众所周知,作为CAD工业的旗帜产品Auto2CAD,

伴随着近年来整个PC基础工业的突飞猛进,迅速且深刻地影响着人们从事设计和绘图的基本方式,它以其强大的功能和良好的交互性能,几乎占

[8]

领了整个中国土建工程设计行业。然而利用其二次开发编写的应用程序却未能覆盖所有行业,原因很多,但主要是跟其各开发工具的推出时间有关,AutoCAD的开发工具到目前为止,Autodesk公司提供了4种二次开发手段:LISP,ADS,ARX及VBA(VB),其演变过程,见图1。

桥桥型成图系统,解决柔性吊桥设计的计算机化,避免烦琐、复杂的迭代计算后,完成桥型布置图的自动绘制,改变传统的手工绘图方法,提高了设计

图1　AutoCAD二次开发工具的演变

2　系统运行环境及运行特点

　　收稿日期:2006-02-08

　　基金项目:福建省教育厅科学基金资助项目(K02066);福建省自然科学基金资助项目(E03001)

　　第一作者简介:官印生(1976-),男,福建省光泽人,硕士研究生,福建林业职业技术学院讲师,从事森林工程、微机技术研究。

211　系统运行环境

(1)软件配置。MicrosoftWindows98以上版本的操

作系统;AutoCAD2000及以上版本。

(2)硬件配置。Pentium133MHz以上的中央处理器及其兼容芯片;具有32MB以上RAM;200MB以

第4期官印生等:基于VBA的柔性吊桥桥型成图系统　　33

上的磁盘空间和64M交换空间;1024×786VGA

显示器(最低800×600);配有1个软盘驱动器及4XCD-ROM;打印机或绘图仪1台;1个Microsoft鼠标。212　系统运行特点系统具有平台先进、用户界面友好、简单易学、操作简便、输入快捷、纠错性强等特点。实现基本数据输入,系统自动计算和绘图。在系统程序设计时,考虑到系统灵活性和适应性,留有适当接口,以满足系统功能扩充要求。3　总体设计

4　桥型布置图的绘制

在完成绘图环境设置和底层函数库的创建后,

在给定跨距、弦倾角、矢跨比等基本设计参数条件下,利用VisualBasic610实现系统设计,计算出主索和风缆索的水平拉力、最大拉力、有(无)荷索长、挠度、吊杆长度等参数,采用变量驱动法在VB中直接操作AutoCAD进行参数化绘图。主要采用直线(AddLine、AddLineXY、AddLineReXY、Ad2dLineReAL)和多段线(AddPline)的方法分别绘制地面线、弦线、主索、桥面、吊杆、栏杆、风缆索、桥塔、锚碇等。

由于VB和AutoCADCOM(ComponentObjectM),VB程序时要尽AD间的数据传递。系统所VB程序中完成,再将计算结果AutoCAD,使AutoCAD可直接根据已知参数进行绘图。5　系统关键技术511　创建底层函数库为了能节省代码和扩充现有绘图方法,系统对AutoCADVBA提供的绘图方法进行封装,创建了底层函数库,并统一放在一个名为AcadEntity的标准模块中。512　绘制悬链线柔性吊桥的主索和风缆索的线形均为悬链线,手工绘制相当烦琐。在系统中利用吊杆数N、吊杆间距Ld(i)及各吊杆处的挠度Fk(i)计算坐标,采用多段线(AddPline)自动连续绘制后拟合而成。6　系统实例

三明市格氏栲森林公园坐落于中国优秀旅游城市三明市西南方20km处,世界上面积最大的格氏栲原始森林内,是一处集森林保护、旅游观光、科研教育为一体的胜地,为国家4A级旅游区。随着到此处旅游观光、学术考察的国内外学者、专家和游客的逐年增加,公园着手进行了二期扩建工程。为丰富游览路线,园内需架设1座柔性吊桥,跨径60m,宽2m,柔式无加劲梁,钢筋混凝土桥塔。根据悬索系统设计计算的参数,调用桥型成图系统绘制桥型布置图,见图2。

由于目前版本的AutoCAD不具备参数化绘图及尺寸驱动的功能,需要编写高级语言应用程序来达到目的。系统使用VBA作为AutoCAD的二次开发工具,将VB程序设计计算得到的图形信息记录在程序中,采用变量驱动法在VB中直接操作toCAD进行参数化绘图。编写步骤如下:311　征分析,找出图线间的关联关系,绘出图形的点位图。312　提取特征参数

把图形中关键几何尺寸提取出来用变量名表达。变量可以是一个具体的数值,也可以是一个表达式,在程序设计的变量与设计模型之间建立起关联关系,每当修改程序变量的数值,就会改变图形的对应尺寸,达到驱动图形的目的。313　设计参数表

将图形中的几何特征参数制成数据表,且表的数据结构便于VBA程序的读取。314　计算点位坐标

按图形的结构特点和连线关系,在VB开发环境中计算柔性吊桥的桥型布置图的各点位坐标。315　创建绘图程序根据已确定的几何尺寸和点位坐标,编制和创建VBA参数绘图应用程序模块。316　运行并调试

所有的程序代码编好后,在VB中调用Auto2CAD进行绘图和调试,经过多次调整绘图参数,确保程序绘出理想的桥型布置图。

3　　　　4森　林　工　程第22卷

图2　7　结论与讨论

27():-5.

],周新年,郑丽凤.柔性吊桥设计理论及其应用研究

随着AutoCAD应用的深入,toCAD际需求,,需,出。VisualBasic61[11]

工具,适合于面向对象的开发软件,VBA可直接利用AutoCAD的图形处理资源,是一种快速而

[12]

智能的CAD开发工具。针对柔性吊桥桥型绘图中出现的实际问题,研究如何在VB中利用VBA创建AutoCAD图形的方法和相关技术,开发了柔性吊桥桥型成图系统,其方法具有简单易学、开发效率高及面向对象的编程特点,特别适合于工程设计工作者使用。

由于柔性吊桥辅助设计涉及面广,根据地形、地质条件和实际使用要求不同,柔性吊桥的设计也各有不同。因此,设计系统需要不断地根据实际情况进行改进、测试和完善。另外,还应加强Auto2CAD与Word及Excel三者间数据互相交换,这在处理设计计算书和工程数量表,以及图纸信息的管理与交流中有着重要的实际意义。这样才能极大地发挥编程技巧,定制出个性化的、满足行业需要的AutoCAD应用程序。

【参　考　文　献】

[1]周新年,郑丽凤,冯建样,等.柔性吊桥设计理论及其应用研

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[4]周新年,郑丽凤,游明兴,等.柔性吊桥设计理论及其应用研究

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索桥例析[J].福建林学院学报,2001,21(3):203-206.

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[责任编辑:董希斌]

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