总图专业CAD应用探讨.pdf

总图专业 C A D应用探讨 工程建设与设计2 0 0 6 年第3期 总图专业C A D应用探讨 王宏东 机械工业第一设计研究院， 安徽 蚌埠 2 3 3 0 1 7 【 摘要】 从总图专业自 身特点出发， 结舍工作实际， 探讨运用L i s p 语言鳊制程序组应用于总图设计工作， 将绘图与计算联系起来、 实现 人机对话 、 减轻工作强度 ， 减少人为误差。 【 关键词】 总图； C A D； L i s p语言； 程序组 [ 中围分类“] T P 3 9 1 ． 7 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号] 1 0 0 7 9 4 6 7 2 0 0 6 0 3 0 0 3 1 - 0 2 1 引言 随着计算机技术的发展， C AD 计算机辅助设计 已广泛 应用于各个领域， C A D出图率已成为衡量一个设计单位综合 实力的重要指标。C A D技术不仅仅使广大设计人员摆脱图板 与针管笔， 最重要的是减少重复绘图等简单劳动， 使计算与绘 图有机结合， 提高设计水平 ， 减少失误。目前总图专业 C A D 应用已经很普遍， 许多专业设计软件应运而生， 但价格不菲， 使 用的限制条件过多， 灵活性有所欠缺。 本文针对总图专业的特 点， 对运用 L i s p语言编制适合总图专业 自身特点、 有效实现 人机对话、 计算与 绘图 紧密结合的程序组进行粗浅的探讨。 2总图专业的特点 在工厂设计中，总图专业有别于其它专业，有其 自身特 [ 作者简介】 王宏东 1 9 7 1 ～ ， 男， 陕西华阴人， 工程师， 从事总图设 点。 计工作． E - m a i l w h d l 0 1 8 1 2 6 ．C O m 总图专业不仅涉及到绘图，还牵扯到土方工程量计算、 6结论 ’ ’2 混 凝土的 高 温性 能 及 其 计 算 北 清 1 本文利用通用有限元软件， 选取适用参数， 对高温下钢 管混凝土柱进行三维温度场和力的非线性有限元分析，考虑 火灾情况下核心混凝土的瞬态热应变，计算结果与实测轴压 变形吻合较好。 2 对于非标准升温或其它实际模式， 皆可参考本文中耐 火全过程分析方法确定该火灾模式下的耐火极限。 3 轴压是偏压的特例， 本方法适用于偏压构件。本文计 算轴压构件时， 偏心距取为 I m m。 4 本文为实现局部火灾下钢管混凝土框架结构抗火性 能的分析创造了条件。 【 参考文献】 【 l 】 L i e ， T． T ． ． F i r e R e s i s t a n c e o f C i r c u l a r S t e e l Co l u mn s F i l l e d 、 v i t l l B a r R e i n f o r c e d C o n c re t e 【 J 】 _ J o u r n a l o f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g ， 1 9 9 4 1 4 8 9- 1 5 0 9 ． 【 2 】 L i e ， T． T ．， Ch a b o t ，M． E x p e r ime n t a l s t u d i e s o n fi re res i s t a n c e o f h o l l o ws t e e l c o l u mn s fi l le d w i t hp la ine o n e r e [ R] ． N RC - C N RC I n t e r na l Re p o r t ， 1 9 9 2， 6 51 ． 【 3 】 钟善桐． 钢管混凝土的防火【 J 】 _ 建筑结构， 1 9 9 9 ， 7 5 5 5 7 ． 【 4 】 E u r o c o d e 4 ． De s i g n o f C o n c ret e S a -u c a u c s , P a r t 1 - 2 ， Gene r a l R u l e s S t r u c t u r a l F i r e D e s i gn [ S ] ． 【 5 】 贺军利． 钢管混凝土柱耐火性 能的研究【 D 】 ． 哈尔滨 哈尔滨建筑 大学， 1 9 9 8 ． 【 7 】 孑 L 祥谦． 有限单元法在传热学中的应用[ M】 ．北京 科学出版社， 1 9 9 8 ． 石 ＼ No n l i n e a r F i n i t e El e me n t An a l y s i s o f Co n c r e t e F i l l e d S t e e l T u b e Un d e r Hi g h T e mp e r a t u r e L I UYu， WENHa i ． 1 C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y , C h a n g s h a 4 1 0 0 7 5 ， C h i n a 【 Ab s t mc q O n the b a s i s oft h e r e a s o n a b l e d e fi n i t i o n o f C F S T c o l u mn ’ S the o r e t i c a l mo d e l ， c o n s i d e r the p h e n o me n o n t h a t the r ma l b e h a v i o u r s and me c h an i c a l p r o p e r t i e s o f ma t e r i a l s v a r y wi th t e mp e r a t u r e， a d o p t thefi n i t e - e l e men t me thod t oc a l c u l a t e t h e t e mp e r a t u r e fe l d o f c o n c ret e - fil l e d s t e e l t u b e s u n d e r h i t e mp e r a t u r e b y c o n s i d e r i n g t r a n s i en t the r ma l s t r a i n o f c o n c r e t e ． Th ec a l c u l a t e dr e s u l t s a r e i ng o o da g r e e me n t wi th the t e s t r e s ultsb y ado p tio no f fin i t ee l em en t me t h od ． Th e wo r ki nt h i s p a p e r ma k e s i t p o s s i b l e f o r f u r t h e r r e s e a r c h e s a b o u t the fir e r e s i s t a n c e o f c o n c r e t e ． fi l l e d s t e e l tub u l a r s t r u c t u r e s ． I K e y w o r d s ] c o n c r e t e fi l l e d s t e e l t u b e h i g h t e m p e r a t u r e ； n o n l i n e a r fi n i t e e l e me n t an a l y s i s An s y s 【 收稿 日期] 2 0 O 5 1 0 2 1 31 维普资讯 工程建设与设计2 0 0 6年第 3期 建筑与结构设计 坐标转换、 竖向计算、 主要技术经济指标统计等大量的计算工 作。 如何将绘图与计算联 系起 来、 实现人机对话、 减轻工作 强度 、减少人 为误 差成为 总图专业应 用 C AD的关键所 在。 3总图 C A D 程序组的应用 3 ． 1土方工程量计算 1 9 9 8年我院承接厦门市展城新村土方初平的设计任务， 工程总用地面积 2 3 x1 0 。时间紧， 任务急， 用公式法计算土 方工程量， 是一项烦琐的工作， 如果仅靠人工手算， 按时完成 任务几乎是不可能的事。 购买软件， 一方面时间、 资金不允许。 另一方面缺乏电子地形图，仍然需要人工拾取标高数值和输 入 根据公式法重复运算多的特点， 通过用 L i s p 语言编制土方 计算程序组完成这一任务。 土方工程量公式法计算的一般步骤①将竖向设计图划 分成2 0 mx 2 0 m方格网； ②在每个方格网交点的右下角标出该 点的自然地形标高， 右上角标示平土设计标高， 左上角标示填 挖高度； ③用公式法计算土方量 ④在方格网图上计算并绘制 出零界线。 土方计算程序组的应用步骤 1 从地形图拾取 自 然标高。 这是土方工程量计算的基础 与关键。 利用外购软件自动拾取 自 然标高不能准确判定池塘、 沟坎等标高突变处的过度值。 人工拾取虽然工作量大， 但可靠 性大， 自然标高一经输入， 可反复调算。 2 平土设计标高的录入。根据竖向设计标高， 结合建筑 物室内外高差、 路面结构层厚度等诸多影响因素， 人工判读平 土设计标高 利用外购软件对大面积、 连续变化的土方计算有 其优势。 但实际工作当中更多遇到的是地块划分比较多、 设计 标高变化缺乏连续性这种情况， 人工判读取值更直观、 更切合 实际。 3 计算填挖高度。调用 L 语言编制计算程序 T WG D ． L s p ， 先点取设计标高， 再点取 自 然标高， 然后点击方格网左上 角， 填挖高度数值 自动填写在点击的部位。依次类推， 点击三 次完成一次填挖高度的计算与填写 4 计算每个方格网的土方工程量。 调用 T fl S ． L s p 计算程 序． 按顺时针方向点击方格网四个角的填挖高度数值 四角同 为挖方或填方时用窗口选取 ，先后点击方格网内任两点， 挖 方量及填方 量依照 先后依次 自动填 写在 点击部位。依次 类推， 点击六 二 次完 成一个 方格 网土方 量 的计算与 填 写 5 求总的填方或挖方量。用C A D筛选命令或调用 S S X ． L s p提取每个方格网的填方或挖方量， 调用 QH． L s p求和总的 填方或挖方量。 6 求算零线。如果填方或挖方量大致平衡， 调用 O O ． L s p 求算零点， 连接零点成零线。 32 如果填方或挖方量差别过大，调用 C H G N UM． L s p一次 输入一个增加值或减少值， 填挖高度一次性改变， 再重复上述 土方计算和土方汇总的计 算， 直到取得较为满意的结果为止。 该土方计算程序组先后应用于厦 门展城新村 占地 2 3 h m 2 、厦工工业园 占地 1 2 0 h m2 、江淮重工基地 占地 1 0 0 h r n 2 、 厦门联盛彩印有限公司 占地 1 2 h m D 、 安徽安凯汽 车股份有限公司安凯重庆客车技改项 目 占地 1 4 ． 7 h r n 2 等十 几个项 目， 收到实现人机对话、 减轻工作强度、 降低土方计算 偏差的效果。 3 ． 2 坐标转换 利用 C A D 自 定义坐标 U C S 功能，建立适合项 目 用地形 状特 点的用户坐标， 定义 U C S原点坐标值为用户需要的坐标 值， 命名为用户坐标 U C ， 并将 P L A N所在坐标系设为用户坐 标 U C ，这样就可以在设定的 P L A N和 U C S下进行绘图， 调 用 C O OR ． L s p程序进行用户坐标 A、 B 值的自动标注。如果 要标注城市坐标， 只需将 UC S切换到 WOR L D形式下， 调用 C O OR ． L s p程序进行城市坐标 、 y 值的 自动标注。在不旋 转图形的条件下， 运用 UC S功能， 有效实现用户坐标与城市 坐标的一一对应， 避免旋转图形造成的数值精确性偏差。 调用 C O OR ． L s p程序进行坐标值的自动标注， 有效减轻工作强度， 提高工作效率， 确保坐标标注的准确性。 3 ． 3 竖向计算 竖向计算涉及纵坡计算 、 雨水 口标高计算、 插入点标高 计算等众多方面。纵坡计算现在许多设计软件已经实现了自 动计算、 标注， 大多软件 以毫米为单位， 标注以米为单位， 单位 不统一。 且坡长与坡度多为一个整体。 不具各可编辑性。另雨 水口标高计算、 插入点标高计算仍然采用手工计算。 由于雨水 口数量多， 道路纵坡、 横坡多变， 手工计算强度很大， 而且准确 性不能得到保证。调用 I C O OR ． L s p 、 R W．L s p 、 HC OO R．L s p程 序能有效解决这一问题。 不管是计算纵坡， 还是雨水口标高计 算、 插入点标高计算， 只需按提示点击起、 终点标高， 再点击坡 长与坡度值填写的位置或雨水口、 插入点所在位置， 计算的同 时结果自动标注在点击的位置。 4结语 运用 L i s p 语言编制程序组减少了以往手工换算产生的 误差， 实现人机对话， 计算与标注同时进行， 能有效减低工作 强度， 减少人为误差， 灵活性、 适应性强， 效果显著， 经济实用， 满足设计质量、 深度、 进度要求。 这里特别强调一 点，上述程序组 的应用尚处于半 自 动化阶段， 真正要将总图专业 C AD应用推 上一个新 台阶， 还需总图同仁积极参与 ，开发 出适合总图专业自身特点的 软件 。 『 收稿日期] 2 0 0 6 1 ． 1 4 维普资讯