橋梁基礎坐標計算程序的開發與應用

趙立巖

(遼寧省交通規劃設計院)

橋梁基礎坐標計算程序的開發與應用

趙立巖

(遼寧省交通規劃設計院)

橋梁基礎坐標是橋梁設計過程中非常重要的一項內容，是橋梁安全的重要保證。本程序的開發有效地提高了基礎坐標計算的準確度和效率，為橋梁設計者提供了一個有效的橋梁基礎坐標計算手段。

橋梁設計;基礎坐標;VB

橋梁設計過程中，需要設計單位提供下部基礎坐標，其準確性非常重要。一般情況下，基礎的坐標靠在CAD圖上點取，這不僅受到路線線形的準確性，同時也容易因主觀因素造成結果錯誤，這不僅會造成巨大的經濟損失，也可能會造成嚴重的安全事故。為解決上述問題，作者編制了橋梁基礎坐標計算程序，并通過VB變成實現。本程序能夠完成樁基和淺基坐標的計算。

本程序主要有兩種計算模式，單橋計算和群橋計算。單橋計算是為了滿足單個橋梁基礎坐標計算的要求，而群橋計算則可同時滿足多個橋梁基礎坐標計算的要求。

1 單橋計算模式

1.1 模式簡介

單橋計算模式適用于單個橋梁基礎坐標計算，界面簡潔，通俗易懂，用戶可以按照提示逐個輸入數據，并計算基礎坐標。

1.2 數據輸入

計算基礎坐標需要輸入的內容主要有兩部分:路線信息和橋梁信息。路線信息是指計算中需要的與路線相關的信息，包括與計算橋梁相關的前、中、后三個轉點的坐標及中轉點的樁號;中轉點對應的圓曲線的半徑和緩和曲線的長度。輸入路線信息的目的在于計算路線的直曲表，并借此判斷橋梁所在段路線平曲線的性質，是直線、圓曲線還是緩和曲線。因為不同的平曲線性質，坐標的計算有不同的公式。需要注意的是，通常CAD圖中的高斯坐標系中，X和Y坐標是顛倒的，輸入坐標時需要將CAD圖中查到的坐標顛倒，如果是直接從路線直曲表中讀到的數據，輸入時就按原順序輸入。

填寫數據時應注意，應使橋梁0號臺和N號臺的樁號位于JD1和JD3的樁號之間。JD2的樁號、JD2對應的圓曲線半徑和緩和曲線長度可從路線的直曲表中獲得或從圖中自行量取。

橋梁信息包括橋梁本身的結構數據和基礎數據。結構數據包括橋梁中心樁號、橋梁設計交角、橋梁設計跨數，橋梁設計跨徑。其中設計跨徑又分為兩種情況:等跨和不等跨，等跨直接在空格中輸入跨徑，不等跨時需激活不等跨徑輸入界面填寫。

基礎數據包括橋臺樁基距背墻前緣線距離、蓋梁中心距背墻前緣線距離、樁基距路中心線的距離、淺基平行墩臺軸和垂直墩臺軸方向的長度。

1.3 數據保存

完成上述數據輸入過程后，可以通過點擊“保存數據”按鈕將以上輸入的數據存儲到制定的EXCEL文件中，以便后續查看和調用。

1.4 計算

填寫完數據后，點擊“計算”按鈕進行坐標計算，程序將會將計算結果在一個新的界面中顯示出來。同時在原界面的“直曲表”框中會將直緩點、緩圓點、圓緩點、緩直點樁號等直曲信息顯示出來，用戶可以將其與原有的直曲表信息進行對照，從而檢查計算的準確性。程序界面見圖1。

圖1 計算直曲線結果

首先，橫向的標題為樁(淺)基的標號和坐標軸x、y的組合，豎向的為橋墩(臺)號和路線前進方向左、右的組合，此后還給出了墩臺的計算樁號，以方便用戶對照。對于橋臺，如果有兩排樁基礎，則會以第1、2排為區別，此處的1、2排沿路線前進方向設置。對于有淺基的情況，在樁基結果下面還會給出淺基的坐標。

為了方便用戶輸入和比較，可對計算結果以EXCEL格式進行保存。

2 群橋計算模式

2.1 模式簡介

單橋計算提供了一個計算手段，但是當碰到大型工程需要計算很多座橋梁坐標時，如果僅使用單橋計算方式需要耗費大量的時間和精力，所以本程序在單橋計算的基礎上又提供了群橋計算的功能，群橋計算可以同時計算多座橋梁的基礎坐標，并將計算結果保存到指定的結果文件中，這樣大大提高了工作效率。界面見圖2。

圖2 群橋計算界面

2.2 數據輸入

計算群橋坐標需要的數據與計算單橋坐標需要的數據相同，只是群橋在單橋計算的基礎上對不同的橋梁進行循環計算，再對計算結果進行循環輸出。所以群橋計算的數據輸入與單橋計算的數據輸入方式基本相同，只是在原來的基礎上增加了讀取數據文件的方式。

路線信息的獲取方式:路線信息的獲取方式有兩種:手工輸入和讀取路線信息文件。前者與單橋計算時輸入的方式相似;“讀取路線信息”則可讀取程序所在文件夾下的“EXCEL”文件夾中選擇“路線輸入信息.xls”文件，從而獲取路線信息。橋梁信息的讀取與路線信息相似，此時讀取的文件為程序所在文件夾下的“EXCEL”文件夾中選擇“橋梁輸入信息.xls”°路線輸入信息.xls和橋梁輸入信息.xls文件見圖 3、圖 4。

圖3 群橋計算路線輸入信息

群橋計算中也提供了計算直曲數據的功能，選取“其它功能”下拉框中的直曲表，則程序會計算群橋狀態下路線的直曲信息并將其默認保存到程序所在文件夾下的“結果”文件夾下的“直曲表xls”中。

圖4 群橋計算橋梁輸入信息表

2.3 計算

點擊“計算”，完成群橋坐標的計算。如果輸入的數據有誤，則程序會提示錯誤，如果輸入的數據無誤，則計算完成，并彈出新的結果界面。

群橋計算結果顯示方式與單橋計算結果顯示方式相同，只是在不同橋之前增加了橋梁的樁號以示區別。同樣用戶可以對計算結果進行保存，點擊“保存”按鈕，程序自動將群橋樁基計算結果保存到程序所在文件夾下的“結果”文件夾中的“群橋樁基坐標表.xls”中。

3 結論

使用本程序能夠方便、快捷、準確地計算橋梁基礎坐標，程序共提供單橋、群橋兩種計算模式，單橋模式界面簡潔、通俗易懂，群橋模式功能強大，效率高。

［1］Visual Basic 6編程技術大全.機械工業出版社.

［2］公路路線設計規范.中華人民共和國交通部.

［3］公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范.中華人民共和國交通部.

U442.5

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1008-3383(2013)03-0094-01

2012-12-06