基于面向对象的悬臂和单支撑地下连续墙CAD开发
摘要
近年来，随着我高层建筑和市政工程建设规模的日益扩大，需要一种既能满足一定的强度、刚度和稳定性要求；又能满足低噪音，低污染要求的地下结构形式。地下连续墙应运而生，较好地满足以上要求，在我国得到大量应用。但是我国现阶段还没有一套集设计计算，数据处理和施工图自动绘制于一体的综合地下连续墙软件产生。为了满足实际工程的需要，本文作者以微薄之力，试着开发一套集计算与绘图一体的，以VC++6.0和AUTOCAD的ObiectARX软件包为支持的地下连续墙CAD系统。
本系统的软件开发共两大部分：设计计算程序的开发和绘图程序的开发。这两部分程序的开发都贯穿了面向对象的思想，即在程序开发中，将大部分精力用于定制本系统的特定的类，这些类包含了地下连续墙设计过程的数据输入，输出，数据处理，数据传递，施工图绘制的全部内容。其中，每个类利用类的封装机制实现了数据的抽象和信息的隐藏，既保证了每个类的相对独立性，又保证了程序的的易读性，易维护性和可扩展性，使本系统成为一个开放体系，为以后程序的完善和扩展打下基础。
为实现面向对象的编程，本系统在选用开发工具时，分别选用了基于面向对象的VC++6.0和AUTOCAD 2000的ObiectARX软件包。用VC++6.0开发计算程序时，采用了单文档结构，即创建一个单文档模板类对象，该对象包含了一个文档类CMyDoc和一个视图类CMyView。文档类履行数据计算和管理职责，隐藏在系统内部，不对用户开放；视图类负责整个计算程序的主窗口、输入输出对话框的显示和所有类的引用。此外，系统还自定义了一系列数据输入输出类，用于数据输入输出。同样，对绘图程序的开发，也是先定制了一系列图块类，整个施工图就由这些图块类构成；在类定制完毕后，将计算程序的计算结果传入绘图程序中，然后创建图块类的对象，将这些对象加入系统图形数据库，自动生成施工图。这样，就使整个系统成为一体，能自动完成地下连续墙的设计，施工全过程。
As the growing scale of the high-level architecture and city engineering in recent years, a underground structure with strength, stiffness, stability and low noise is most needed. Thus a underground structure of diaphragm is used widely in our country to meet the demand. However, the software of diaphragm which integrates data computing, processing and working drawing auto-painting hasn't come into use. In this paper, a new CAD system of diaphragm based on VC++6.0 and ObjectARX software kit is proposed to combine functions of computing and working drawing.
This software system is consisted of two major blocks: computing block and drawing block. The two blocks are developed with the method of object-oriented programming and classes are designed to realize the functions of data input& output, data processing and working drawing. The encapsulate of class achieves the data abstraction and information hiding. At the same time, it makes sure not only the independence of classes also the readability, ability of maintenance and expansibility of the programme. Based on the classes, this system is a open system and constructs a sound ground for future work..
This system is developed on VC++6.0 and ObjectARX software kit of AUTOCAD 2000.The main frame is built on the single document template which includes one document class CMyDoc and one View class of CMyView. The class of CMyDoc is in charge of data computing and managing which are invisible to users, while the CMyView constructs the main window, displays the input/output dialogue box and cites of all other classes. On the other hand, the system customized a serial of input&output class for data I/O. ObjectARX software kit is used for working drawing. Drawing block classes are designed for drawing. When the result of the data computing is passed into painting block, the drawing block objects are created and the objects are added into system graphic database , thus the working drawing is auto_drawn. Tests proved that the system fulfilled the tasks of diaphragm design and working drawing auto painting perfectly.
本系统的软件开发共两大部分：设计计算程序的开发和绘图程序的开发。这两部分程序的开发都贯穿了面向对象的思想，即在程序开发中，将大部分精力用于定制本系统的特定的类，这些类包含了地下连续墙设计过程的数据输入，输出，数据处理，数据传递，施工图绘制的全部内容。其中，每个类利用类的封装机制实现了数据的抽象和信息的隐藏，既保证了每个类的相对独立性，又保证了程序的的易读性，易维护性和可扩展性，使本系统成为一个开放体系，为以后程序的完善和扩展打下基础。
为实现面向对象的编程，本系统在选用开发工具时，分别选用了基于面向对象的VC++6.0和AUTOCAD 2000的ObiectARX软件包。用VC++6.0开发计算程序时，采用了单文档结构，即创建一个单文档模板类对象，该对象包含了一个文档类CMyDoc和一个视图类CMyView。文档类履行数据计算和管理职责，隐藏在系统内部，不对用户开放；视图类负责整个计算程序的主窗口、输入输出对话框的显示和所有类的引用。此外，系统还自定义了一系列数据输入输出类，用于数据输入输出。同样，对绘图程序的开发，也是先定制了一系列图块类，整个施工图就由这些图块类构成；在类定制完毕后，将计算程序的计算结果传入绘图程序中，然后创建图块类的对象，将这些对象加入系统图形数据库，自动生成施工图。这样，就使整个系统成为一体，能自动完成地下连续墙的设计，施工全过程。
As the growing scale of the high-level architecture and city engineering in recent years, a underground structure with strength, stiffness, stability and low noise is most needed. Thus a underground structure of diaphragm is used widely in our country to meet the demand. However, the software of diaphragm which integrates data computing, processing and working drawing auto-painting hasn't come into use. In this paper, a new CAD system of diaphragm based on VC++6.0 and ObjectARX software kit is proposed to combine functions of computing and working drawing.
This software system is consisted of two major blocks: computing block and drawing block. The two blocks are developed with the method of object-oriented programming and classes are designed to realize the functions of data input& output, data processing and working drawing. The encapsulate of class achieves the data abstraction and information hiding. At the same time, it makes sure not only the independence of classes also the readability, ability of maintenance and expansibility of the programme. Based on the classes, this system is a open system and constructs a sound ground for future work..
This system is developed on VC++6.0 and ObjectARX software kit of AUTOCAD 2000.The main frame is built on the single document template which includes one document class CMyDoc and one View class of CMyView. The class of CMyDoc is in charge of data computing and managing which are invisible to users, while the CMyView constructs the main window, displays the input/output dialogue box and cites of all other classes. On the other hand, the system customized a serial of input&output class for data I/O. ObjectARX software kit is used for working drawing. Drawing block classes are designed for drawing. When the result of the data computing is passed into painting block, the drawing block objects are created and the objects are added into system graphic database , thus the working drawing is auto_drawn. Tests proved that the system fulfilled the tasks of diaphragm design and working drawing auto painting perfectly.
引文
[1]赤坂，雅章等．最近的地下连续壁展望．东京：基础工程．1995，11
[2]P. P. Xanthankos. Slurry Walls as Structure System New York: 1994
[3]内藤祯二．最近的连续地中壁．东京：基础工程。1994，3
[4]许溶烈．中国深基础工程技术的发展与成就．中国建筑工业出社，1992，10
[5]丛蔼森．地下连续墙的设计施工和应用．中国水利水电出版社，2001，2
[6]中国建筑科学研究院主编．建筑基坑支护技术规程．JGJ 120—99．北京：1999
[7]崔凤奎．AutoCAD基础及开发教程．国防工业出版社．1999，8
[8]杜平安，陈红梅．AutoCADR14计算机辅助设计教程．电子科技大学出版社，1999，1
[9]任爱珠．土木工程计算机技术新发展及研究热点．土木工程学报．1996，第6期
[10]唐敦兵等．CAD应用软件的二次开发．计算机辅助设计与制造．1998，(1)
[11]余承飞．AutoCAD2000二次开发技术．人民邮电出版社，1999：32～38
[12]周济，戴同．CAD基础及应用．机械工业出版社，1995：4～6
[13]谭新德，刘海滨：AutoCAD发展动向及开发．工程设计CAD及自动化．1997，(4)
[14]沈纪新．Visual C++使用速成．清华大学出版社，1997
[15]王燕．面向对象的理论和C++实践．清华大学出版社，2002
[16]Booch G Object_Oriented Development IEEE trans Software Eng, 1986, 12(2)
[17]Bruce Ecbel. Thinking in C++. Prentice Hall PTR, 1995
[18]Wen Yanliang, Peter O'Grady. Design With Objects. Computer Aided Design, 1998,30(12)
[19]A. A Berk. Computer Aided Design and Analysis for Engineers. BSP Professional Books Inc., 1998
[20]Charles McAvleg。AutoCAD2000 ObjecARX编程指南．机械工业出版社，2000
[21]David Smith. AutoCAD2000 ObjectARX Developer' Giude. Autodesk Inc., 1997
[22]李世国．AutoCAD高级开发技术．ARX编程及应用．机械工业出版社，1999
[23]邵俊昌，李旭东．AutoCAD2000 ObiectARX2000 开发技术指南．电子工业出版社，1999
[24]FM. N. Latif, R. G. Hannam. Feature—based Design and the Object-Oriented Approach. Tournal of Engineering Design. 1997
[25]Patrick. R. Carberry CAD/Cam with Personal Computers. TAB Books Inc., 1985
[26]李世民．应用开发实用教程．机械工业出版社，1999
[27]Joseph Smith, Rusty Gesher. Customizing. New Riders Publishing, 1988
[28]宋延杭，王川，李永宣．ObjectARX 使用指南—AutoCAD二次开发．人民邮电出版社，1999
[29]Autodesk Co. Ltd.. ObjectARX Developer's Guide and Reference Manual, 1997
[30]Alan J. Kalameya. AutoCAD2000 Tutor for Engineering Graphics. Sams Publishing, 2000
[31]Sham Tickoo. AutoCAD2000: A problem—solving Approach. Marrcel Dekker Inc., 2000
[32]钱家欢，殷宗泽．土工原理和计算．中国建筑出版社，1995
[33]陆培毅，李艳春．土力学．中国建材工业出版社．2000
[34]龙驭球．弹性地基梁的计算．人民教育出版社．1981
[35]陆震铨，祝国荣．地下连续墙的理论与实践．中国铁道出版社，1987
[36]龚晓南．深基坑工程设计施工手册．建筑工业出版社，1998
[39]日本．基础工程特集(地下连续墙的利用)，1987(11)，1993(4)，1997(11)
[40]平井正哉．地中连续壁基础的设计与施工．基础工，1997(2)
[41]黄强．深基坑支护工程的设计与技术．中国建筑工业出版社，
1997
[42]孙更生．基础工程施工手册．中国计划出版社，1996
[43]余克成，施文华。深基坑支护设计与施工．中国建筑工业出版社，1997，8
[44]金问鲁．地基基础实用设计施工手册．中国建筑工业出版社，1995，5
[45]赵锡宏等．高层建筑围护工程实践与分析．同济大学出版社，1996
[46]黄强．地下连续墙稳定分析．中国建筑科学研究院．1998
[47]夏明耀，曾进伦．地下工程设计施工手册．中国建筑工业出版社，1998，9
[48]赵志缙，应惠清．简明深基坑工程设计施工手册．中国建筑工业出版社．
[49]王乐平．地下连续墙作为围护工程若干问题的讨论．地基基础工程．1990
[50]车宏业．钢筋混凝土结构原理．天津大学出版社．1990
[51]Beck Zaratian. Visual C++使用指南．清华大学出版社，2000，4
[52]蔡宝忠等．深入Visual C++编程．中国电力出版社
[53]Visual C++6.0 Programming Instant.北京希望电子出版社，2002，10
[54]Steven Hdzner. Visual C++ Programming. Donal—Kit Inc., 1998
[55]徐晓刚，高兆清，王秀娟．Visual C++6.0 入门与提高．清华大学出版社，2001
[56]Microsoft Corp.. Visual C++ Programmer'S Guide. 1998
[57]编程高手工作室．Visual C++ 6.0 编程高手，北京希望电子出版社，1998
[58]David Kruglinki, Sat Wingo, George Shepherd. Programming Visual C++ 6.0, the 5th Version. Microsoft Press,1999
[59]侯俊杰．深入浅出MFC．华中科技大学出版社，2002
[60]周颖恒．Microsoft Visual C++6.0培训教程．西南交通大学出版社，1999
[61]John E. Swanke. Visual C++ MFC Programming by Example. Booth—Yath Publishing, 2000
[2]P. P. Xanthankos. Slurry Walls as Structure System New York: 1994
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