中小跨径等截面连续箱梁CAD系统的开发研究
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摘要
计算机辅助设计和制造(Computer-Aided Design and Computer-Aided Manufacture，CAD/CAM)是随着计算机的发展而发展起来的一门新型实用技术。这是计算机图形学在机械、建筑、交通、汽车、造船、电子等部门的应用。随着CAD/CAM技术的飞速发展，各类专用设计的软件应运而尘，如在结构设计领域开发了专用的设计系统；在桥梁结构设计领域开发了基于AutoCAD的桥梁结构的部分软件库和若干专用模块等等。
本文是针对中小跨径等截面连续箱梁桥结构设计而开发的基于数据库管理的中小跨径等截面连续箱梁CAD系统—Single Section Continuous Beam of Middle-Small Span CAD System(SSCBMS)。本文研究建立了中小跨径等截面连续箱梁CAD系统，主要包括系统功能、整体结构、界面设计、开发环境，重点研究了系统数据的数据库设计、组织、规划，系统采用的集成技术、系统接口设计，为下一步的研究工作奠定了基础。
在本系统的设计中，本文主要解决了系统的总体设计，各种数据库模型的建立，系统集成的技术方案确立，主要功能的实现，给出了主要计算模块的程序框图、系统制作的箱梁三维模型图。
桥梁CAD系统的开发应用当今先进的CAD技术以提高系统性能，同时也要考虑早期开发的成熟软件的利用，这点本系统的开发做了有益的工作：本系统实现了文本数据与数据库文件之间的顺利转换，从而将早期开发的功能模块与以数据库为基础的系统环境相融合，可有效地节省软件开发费用，缩短开发周期。
科学计算可视化利用现代计算机强大的图形功能把科学计算中产生的数字信息转变为直观的图形信息表示，干预和引导计算，有助于研究者了解计算的全部过程和发展趋势。本系统的三维模型浏览功能下是应用科学计算可视化技术来指导设计，检验箱梁设计的正确性。
本文采用Activex Automation技术成功解决了系统与AUTOCAD接口，从而实现系统的三维模型浏览以及工程图的绘制功能，ActiveX Automation技术是AutoCAD二次开发工具中最为先进的一种，本系统的成功应用为同行业的CAD开发提供了新的技术解决方案。
CAD and CAM - Computer-Aided Design and Computer-Aided Manufacture, are new applied technologies developed along with the computer technology. CAD and CAM have had a rapid development from 1950's. Some special systems for structure design had been developed, as well as some software libraries and blocks for bridge structure design based on AutoCAD.
The present study is for the key point of development of the Single Section Continuous Beam of Middle-Small Span CAD System (SSCBMS), which is based on database management. This study has developed a system of CAD technology in bridge design, mainly including the function of SSCBMS, structure of the system, interface design of the system, the development condition of the system, with the emphasis on the design and organization and plan of the system database, the integration technology of the system and the realization of the system joints.
This work is a part of a general system, which mainly resolved some key problems such as general layout of the system, the building of database, the integration technology of the system, and the menu of the system .In addition, the block diagram of the system and three dimensional model have also been established.
Advanced technology must be used in developing the system, but the utilization of software early developed is also necessary. In the development of this system some beneficial work has been done, such as smooth transition from text data to database, which mixes the software early developed together with the system based on database. This can significantly decrease cost and time of the development of the system.
Visual utilization of powerful figure function of modern computer, which transits digital information to visual figures, and interfering and conducting calculation make users know well about the calculating process. Three dimensional browse function of the system has just used visual technology to show whether the box beam is correctly designed.
The present work has succeeded in resolving joint between SSCBMS and AutoCAD, this makes the possibility of the three dimensional browse function of the system and engineering drawings by the system. ActiveX Automation technology is the most advanced technology in the second development of AutoCAD, and the succeeded development of this system provide a new technique solution for the development of CAD in this field.
本文是针对中小跨径等截面连续箱梁桥结构设计而开发的基于数据库管理的中小跨径等截面连续箱梁CAD系统—Single Section Continuous Beam of Middle-Small Span CAD System(SSCBMS)。本文研究建立了中小跨径等截面连续箱梁CAD系统，主要包括系统功能、整体结构、界面设计、开发环境，重点研究了系统数据的数据库设计、组织、规划，系统采用的集成技术、系统接口设计，为下一步的研究工作奠定了基础。
在本系统的设计中，本文主要解决了系统的总体设计，各种数据库模型的建立，系统集成的技术方案确立，主要功能的实现，给出了主要计算模块的程序框图、系统制作的箱梁三维模型图。
桥梁CAD系统的开发应用当今先进的CAD技术以提高系统性能，同时也要考虑早期开发的成熟软件的利用，这点本系统的开发做了有益的工作：本系统实现了文本数据与数据库文件之间的顺利转换，从而将早期开发的功能模块与以数据库为基础的系统环境相融合，可有效地节省软件开发费用，缩短开发周期。
科学计算可视化利用现代计算机强大的图形功能把科学计算中产生的数字信息转变为直观的图形信息表示，干预和引导计算，有助于研究者了解计算的全部过程和发展趋势。本系统的三维模型浏览功能下是应用科学计算可视化技术来指导设计，检验箱梁设计的正确性。
本文采用Activex Automation技术成功解决了系统与AUTOCAD接口，从而实现系统的三维模型浏览以及工程图的绘制功能，ActiveX Automation技术是AutoCAD二次开发工具中最为先进的一种，本系统的成功应用为同行业的CAD开发提供了新的技术解决方案。
CAD and CAM - Computer-Aided Design and Computer-Aided Manufacture, are new applied technologies developed along with the computer technology. CAD and CAM have had a rapid development from 1950's. Some special systems for structure design had been developed, as well as some software libraries and blocks for bridge structure design based on AutoCAD.
The present study is for the key point of development of the Single Section Continuous Beam of Middle-Small Span CAD System (SSCBMS), which is based on database management. This study has developed a system of CAD technology in bridge design, mainly including the function of SSCBMS, structure of the system, interface design of the system, the development condition of the system, with the emphasis on the design and organization and plan of the system database, the integration technology of the system and the realization of the system joints.
This work is a part of a general system, which mainly resolved some key problems such as general layout of the system, the building of database, the integration technology of the system, and the menu of the system .In addition, the block diagram of the system and three dimensional model have also been established.
Advanced technology must be used in developing the system, but the utilization of software early developed is also necessary. In the development of this system some beneficial work has been done, such as smooth transition from text data to database, which mixes the software early developed together with the system based on database. This can significantly decrease cost and time of the development of the system.
Visual utilization of powerful figure function of modern computer, which transits digital information to visual figures, and interfering and conducting calculation make users know well about the calculating process. Three dimensional browse function of the system has just used visual technology to show whether the box beam is correctly designed.
The present work has succeeded in resolving joint between SSCBMS and AutoCAD, this makes the possibility of the three dimensional browse function of the system and engineering drawings by the system. ActiveX Automation technology is the most advanced technology in the second development of AutoCAD, and the succeeded development of this system provide a new technique solution for the development of CAD in this field.
引文
[1]中交第二公路勘察设计研究院技术开发部．桥梁设计集成CAD系统．公路勘察设计，2000．10：29-38
[2]吴连山．公路中小桥CAD系统集成设计．公路勘察设计，2000．10：56-61
[3]唐锦春、娄常青．展望21世纪土木工程设计中计算机技术的应用．工程设计CAD及自动化，1998．4
[4]孙家广．CAD技术的发展趋势．工程设计CAD及自动化，1997．5
[5]崔俊芝．计算机辅助工程(CAE)的现在和未来．工程设计CAD及自动化，2000．6
[6]杨昀．桥梁参数化三维造型．计算机辅助设计：1998．10：182-186
[7]刘桂生，弯斜坡异形桥梁空间结构分析软件系统3D-BSA2.0介绍．计算机辅助设计，1998，10：211-218
[8]姚玲森．桥梁工程．人民交通出版社，1985．12
[9]范立础主编．预应力混凝土连续梁桥．北京：人民交通出版社，1985：64-65
[10]周宗泽等．可视化桥梁结构设计软件—桥梁博士系统．同济大学学报，1999．27-2：243-248
[11]王汇文等．桥梁方案设计CAD系统的研制．同济大学学报，1999．27-2：249-252
[12]刘洪波、袁宏、肖斌，互动式道路及立交CAD系统的开发，计算机辅助工程，1998．10：171-175
[13]李明山．钢桁架桥梁结构CAD集成系统开发研究：[硕士学位论文]．武汉：武汉理工大学船舶与海洋工程系，2000
[14]邵容光主编，结构设计原理，人民交通出版社，1987．6
[15]王身高．道路CAD数据库探索研究．计算机辅助工程，1998．10：156-163
[16]孟学军、王云渤．框架结构 CAD 系统．计算机辅助设计与图形学学报，1999．11-2：154-158
[17]黄松和．组拼结构集成化CAD系统研究．西南交通大学学报，1999．31-6：678-682。
[18]孙林夫．工程智能化CAD系统设计．计算机应用，1998．5。
[19]孙林夫．工程结构建模与CAD技术的发展．计算机应用，1998．9。
[20]Roller D.An approach to computer-aided parametric design.CAD,1991,23(5)
[21]Heredia Jose A.Framework for an integrated quail system.Price-dings of the 1999 12th International Conference on Computer Aided Production. Engineering,Cookeville,TN,USA,1996
[22]张海藩．软件工程导论．清华大学出版社，1998．1
[23]徐仁佐．软件工程．华中科技大学出版社，2001．1
[24]宋伟、吴建国，等．中文Visual Basic6.0高级编程．清华大学出版社，2000．8
[25]林启隆．VB for Windows程序设计．清华大学出版社，1993．12
[25]朱玉玺、阚志刚．VB数据访问技术与原理．科学出版社，1999．1
[25]许舜渊、杨明铮．VB数据库程序设计．人民邮电出版社，1997．1
[26]萨师煊、王珊．数据库系统概论．北京：高等教育出版社。1689．12
[27]合力工作室．中文Access 2000实用教程．北京：清华大学出版社，1999：20-34
[28]夏帮贵、吉雷、郭胜，等．Access 2000编程员指南．北京：北京希望电子出版社．2000：11-44
[29]孙天涌、王建民、韩鑫、耿坤瑛．产品数据管理技术及其最新进展．工程设计CAD及自动化，2000．2
[30]吴炜煜．工程数据管理系统．清华大学出版社，1996
[31]王能斌．数据库系统．电子工业出版社，1995
[32]Haritsa J,Carey M,Livny M.Scheduling in Firm Real-Time Database System.Journal of Real-Time system,1992(9):23-25
[33]张国宝．AutoCAD Visual Basic开发技术．北京：科学出版社，2000：10-146
[34]Scott McFarlane.AutoCAD数据库连接．北京：机械工业出版社，2001：1-16
[35]崔航、李敏强，应用ActiveX Automation技术进行AutoCad的开发．计算机世界报，2001．12
[36]John E.Wilson.AutoCAD三维建模从入门到精通．北京：电子工业出版社，2000：113-195
[37]John Wilson.AutoCAD 2000三维造型．北京：机械工业出版社，2000：109-124
[38]荣涵锐、荣毅虹．AutoCAD三维图形在机械设计中的应用．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999：70-92
[39]Case R J,etc.Generalized 3-D Paving:an automated quadrilateral surface mesh generation algorithm.International Journal for Numerical Methods in Engineering,1996,39:1475-1489
[40]刘秀其，张艺伟．小桥涵CAD系统开发探讨。公路勘察设计，2000．10：22-24
[41]华工科技产业股份有限公司开目集成技术分公司，CAD系统的发展趋势，http://www.e-works.net.cn,2001
[42]唐锦春、娄常青，展望21世纪土木工程设计中计算机技术的应用，工程设计CAD及自动化，1998．4
[43]许隆，计算机辅助设计，华工科技产业股份有限公司开目集成技术分公司，2001
[44]白跃伟，CAD：由单一走向集成，http://www.e-works.net.cn/ewkArticles/cad.htm,2002.5
[2]吴连山．公路中小桥CAD系统集成设计．公路勘察设计，2000．10：56-61
[3]唐锦春、娄常青．展望21世纪土木工程设计中计算机技术的应用．工程设计CAD及自动化，1998．4
[4]孙家广．CAD技术的发展趋势．工程设计CAD及自动化，1997．5
[5]崔俊芝．计算机辅助工程(CAE)的现在和未来．工程设计CAD及自动化，2000．6
[6]杨昀．桥梁参数化三维造型．计算机辅助设计：1998．10：182-186
[7]刘桂生，弯斜坡异形桥梁空间结构分析软件系统3D-BSA2.0介绍．计算机辅助设计，1998，10：211-218
[8]姚玲森．桥梁工程．人民交通出版社，1985．12
[9]范立础主编．预应力混凝土连续梁桥．北京：人民交通出版社，1985：64-65
[10]周宗泽等．可视化桥梁结构设计软件—桥梁博士系统．同济大学学报，1999．27-2：243-248
[11]王汇文等．桥梁方案设计CAD系统的研制．同济大学学报，1999．27-2：249-252
[12]刘洪波、袁宏、肖斌，互动式道路及立交CAD系统的开发，计算机辅助工程，1998．10：171-175
[13]李明山．钢桁架桥梁结构CAD集成系统开发研究：[硕士学位论文]．武汉：武汉理工大学船舶与海洋工程系，2000
[14]邵容光主编，结构设计原理，人民交通出版社，1987．6
[15]王身高．道路CAD数据库探索研究．计算机辅助工程，1998．10：156-163
[16]孟学军、王云渤．框架结构 CAD 系统．计算机辅助设计与图形学学报，1999．11-2：154-158
[17]黄松和．组拼结构集成化CAD系统研究．西南交通大学学报，1999．31-6：678-682。
[18]孙林夫．工程智能化CAD系统设计．计算机应用，1998．5。
[19]孙林夫．工程结构建模与CAD技术的发展．计算机应用，1998．9。
[20]Roller D.An approach to computer-aided parametric design.CAD,1991,23(5)
[21]Heredia Jose A.Framework for an integrated quail system.Price-dings of the 1999 12th International Conference on Computer Aided Production. Engineering,Cookeville,TN,USA,1996
[22]张海藩．软件工程导论．清华大学出版社，1998．1
[23]徐仁佐．软件工程．华中科技大学出版社，2001．1
[24]宋伟、吴建国，等．中文Visual Basic6.0高级编程．清华大学出版社，2000．8
[25]林启隆．VB for Windows程序设计．清华大学出版社，1993．12
[25]朱玉玺、阚志刚．VB数据访问技术与原理．科学出版社，1999．1
[25]许舜渊、杨明铮．VB数据库程序设计．人民邮电出版社，1997．1
[26]萨师煊、王珊．数据库系统概论．北京：高等教育出版社。1689．12
[27]合力工作室．中文Access 2000实用教程．北京：清华大学出版社，1999：20-34
[28]夏帮贵、吉雷、郭胜，等．Access 2000编程员指南．北京：北京希望电子出版社．2000：11-44
[29]孙天涌、王建民、韩鑫、耿坤瑛．产品数据管理技术及其最新进展．工程设计CAD及自动化，2000．2
[30]吴炜煜．工程数据管理系统．清华大学出版社，1996
[31]王能斌．数据库系统．电子工业出版社，1995
[32]Haritsa J,Carey M,Livny M.Scheduling in Firm Real-Time Database System.Journal of Real-Time system,1992(9):23-25
[33]张国宝．AutoCAD Visual Basic开发技术．北京：科学出版社，2000：10-146
[34]Scott McFarlane.AutoCAD数据库连接．北京：机械工业出版社，2001：1-16
[35]崔航、李敏强，应用ActiveX Automation技术进行AutoCad的开发．计算机世界报，2001．12
[36]John E.Wilson.AutoCAD三维建模从入门到精通．北京：电子工业出版社，2000：113-195
[37]John Wilson.AutoCAD 2000三维造型．北京：机械工业出版社，2000：109-124
[38]荣涵锐、荣毅虹．AutoCAD三维图形在机械设计中的应用．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999：70-92
[39]Case R J,etc.Generalized 3-D Paving:an automated quadrilateral surface mesh generation algorithm.International Journal for Numerical Methods in Engineering,1996,39:1475-1489
[40]刘秀其，张艺伟．小桥涵CAD系统开发探讨。公路勘察设计，2000．10：22-24
[41]华工科技产业股份有限公司开目集成技术分公司，CAD系统的发展趋势，http://www.e-works.net.cn,2001
[42]唐锦春、娄常青，展望21世纪土木工程设计中计算机技术的应用，工程设计CAD及自动化，1998．4
[43]许隆，计算机辅助设计，华工科技产业股份有限公司开目集成技术分公司，2001
[44]白跃伟，CAD：由单一走向集成，http://www.e-works.net.cn/ewkArticles/cad.htm,2002.5