專利名稱：豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱力工程豎井圍護(hù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，特別是一種豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化進(jìn)程的推進(jìn)，集中供熱成為許多大城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的必然選擇，熱力工程的設(shè)計(jì)、技術(shù)和施工任務(wù)日益繁重。但我國目前熱力土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)力量嚴(yán)重不足，使用的設(shè)計(jì)工具落后，對(duì)熱力工程豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，從而影響建設(shè)周期和建設(shè)質(zhì)量。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)豎井圍護(hù)時(shí)自行進(jìn)行的結(jié)構(gòu)計(jì)算不僅工作效率低，設(shè)計(jì)方案的修改和比選費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且即使是同一設(shè)計(jì)單位不同設(shè)計(jì)人員間的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果也不具有一致性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，有利于加快熱力工程中豎井圍護(hù)的建設(shè)周期和保障豎井圍護(hù)的建設(shè)質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案如下豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括如下步驟①在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上新建一個(gè)豎井圍護(hù)工程模板或者打開一個(gè)既有豎井圍護(hù)工程模板；②在所述豎井圍護(hù)工程模板上輸入設(shè)計(jì)者選定的或確定的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；③根據(jù)所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖判斷所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入正確性；④根據(jù)所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定的豎井圍護(hù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算；⑤如果所述結(jié)構(gòu)計(jì)算的計(jì)算結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求，則重復(fù)步驟② ④，直至得到符合設(shè)計(jì)要求的計(jì)算結(jié)果；⑥根據(jù)所述符合設(shè)計(jì)要求的計(jì)算結(jié)果，確定或繪制豎井圍護(hù)施工圖，并輸入施工圖繪圖比例，生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出豎井圍護(hù)施工圖。所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)具有AutoCAD 2008> Windows 2000> Windows XP 和/ 或 Vista 環(huán)境。所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括控制數(shù)據(jù)和細(xì)部數(shù)據(jù)。所述控制數(shù)據(jù)包括豎井剖面形式、圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型、圍護(hù)墻配筋類型、水平支撐設(shè)置、對(duì)撐布設(shè)方向和/或底板材料類型。所述細(xì)部數(shù)據(jù)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、護(hù)壁樁數(shù)據(jù)、圈梁及磚墻數(shù)據(jù)、水平支撐數(shù)據(jù)、溝口數(shù)據(jù)、材料參數(shù)、土層參數(shù)、荷載數(shù)據(jù)和/或荷載系數(shù)。
所述水平支撐采用槽鋼，所述槽鋼為單槽鋼、雙槽鋼、雙槽鋼焊綴板和/或雙槽鋼焊寬綴板；所述溝口呈矩形或半圓拱直墻平底式，或半圓拱直墻仰拱式，或三心圓直墻平底式，或三心圓直墻仰拱式，或五心圓曲墻式。所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖包括平面圖、縱斷面圖和/或橫斷面圖，根據(jù)各圖顯示的效果判斷豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)幾何尺寸輸入的正確性。所述結(jié)構(gòu)計(jì)算包括荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、鋼筋配置計(jì)算和水平支撐型鋼配置計(jì)算，所述結(jié)構(gòu)計(jì)算的計(jì)算結(jié)果包括豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載計(jì)算結(jié)果，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果、鋼筋配置計(jì)算結(jié)果和水平支撐型鋼配置計(jì)算結(jié)果。所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載包括土壓力、汽車活載及水平支撐自重，由于熱力工程中的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求降水后施工，不考慮地下水壓力作用。所述豎井的剖面形狀呈矩形、半瓶口形或瓶口形；所述豎井圍護(hù)的類型為圍護(hù)墻類型或護(hù)壁樁類型；所述圍護(hù)墻的配筋類型為鋼筋格柵類型或工字鋼類型。所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入方式采用菜單結(jié)構(gòu)。豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊，所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊連接數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件分別互連于荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊，所述荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊依次連接，通過上述各模塊在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)土壓力計(jì)算、汽車活載計(jì)算、水平支撐自重計(jì)算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及配筋計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制施工圖。包括出錯(cuò)處理模塊，所述出錯(cuò)處理模塊分別接收豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊的出錯(cuò)信息。所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)具有AutoCAD、Windows 2000、Windows XP和/或Vista環(huán)境,所述施工圖繪制模塊生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出豎井圍護(hù)施工圖。所述系統(tǒng)采用菜單結(jié)構(gòu)，所述菜單結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)文件彈出菜單、結(jié)構(gòu)形式彈出菜單、數(shù)據(jù)輸入彈出菜單、結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單、結(jié)構(gòu)計(jì)算彈出菜單、查改配筋彈出菜單和圖形輸出彈出菜單。所述數(shù)據(jù)文件彈出菜單包括以下選項(xiàng)打開數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)，另存數(shù)據(jù)，以及退出。所述結(jié)構(gòu)形式彈出菜單包括以下選項(xiàng)豎井剖面形式，圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型，圍護(hù)墻配筋類型，水平支撐設(shè)置，對(duì)撐布設(shè)方向，以及底板材料類型。所述數(shù)據(jù)輸入彈出菜單包括以下選項(xiàng)幾何參數(shù)，護(hù)壁樁數(shù)據(jù)，圈梁及磚墻，水平支撐，溝口數(shù)據(jù)，材料參數(shù)，土層參數(shù)，荷載數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)與軸線，以及支架數(shù)據(jù)。所述結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單包括以下選項(xiàng)平面圖，縱斷面圖，以及橫斷面圖。所述結(jié)構(gòu)計(jì)算彈出菜單包括以下選項(xiàng)荷載系數(shù)，計(jì)算深度，豎井計(jì)算，型鋼計(jì)算，結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖，以及豎井計(jì)算書。所述查改配筋彈出菜單包括以下選項(xiàng)圍護(hù)墻配筋，護(hù)壁樁配筋，鋼筋網(wǎng)，圈梁配筋，水平支撐型鋼，以及底板配筋。所述圖形輸出彈出菜單包括以下選項(xiàng)內(nèi)襯工程數(shù)量，圖標(biāo)數(shù)據(jù)，繪圖比例及指北針，繪圖準(zhǔn)備，以及進(jìn)入AutoCAD。
所述荷載計(jì)算模塊在讀取數(shù)據(jù)和荷載計(jì)算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程(I)根據(jù)土層數(shù)目按土層厚度加權(quán)平均計(jì)算土層的等效參數(shù)；(2)計(jì)算作用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同深度處的土壓力；(3)計(jì)算作用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同深度處的汽車活載；(4)計(jì)算水平支撐自重產(chǎn)生的分布荷載。所述內(nèi)力計(jì)算模塊在讀取數(shù)據(jù)和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程⑴若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，視圍護(hù)墻與水平支撐組成水平應(yīng)變框架，根據(jù)不同深度分段采用有限元法計(jì)算圍護(hù)墻與水平支撐的內(nèi)力；(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是護(hù)壁樁，先用有限元法計(jì)算樁的內(nèi)力，然后采用解析方法計(jì)算圈梁的內(nèi)力，再把水平支撐視為水平應(yīng)力框架用有限元法計(jì)算內(nèi)力；(3)計(jì)算水平支撐由于其自身重量產(chǎn)生的彎矩。所述配筋計(jì)算模塊在讀取數(shù)據(jù)和配筋計(jì)算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程(I)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，計(jì)算圍護(hù)墻配筋，并按構(gòu)造要求配置圈梁鋼筋；(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是護(hù)壁樁，先計(jì)算護(hù)壁樁配筋，然后計(jì)算圈梁配筋；(3)根據(jù)水平支撐內(nèi)力配置型鋼。所述施工圖繪制模塊在讀取數(shù)據(jù)和結(jié)束之間執(zhí)行以下流程(I)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和繪圖比例確定豎井結(jié)構(gòu)圖及豎井鋼格柵框尺寸；(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，則計(jì)算格柵鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號(hào)，然后繪格柵圖，包括鋼格柵總裝圖、鋼筋大樣、鋼筋表和說明；(3)繪豎井結(jié)構(gòu)圖，計(jì)算圍護(hù)墻或護(hù)壁樁鋼筋及水平支撐型鋼的長度，進(jìn)行鋼筋編號(hào)，然后繪圖，包括平面圖、縱剖面圖、橫剖面圖、鋼筋表、材料表和說明。本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)的智能系統(tǒng)和采用結(jié)構(gòu)算法等能夠獲得更為合理的豎井圍護(hù)施工圖，大為提高熱力工程豎井圍護(hù)的出圖效率，從而有利于加快豎井圍護(hù)的建設(shè)周期和保障豎井圍護(hù)的建設(shè)質(zhì)量。另外，本發(fā)明的實(shí)施還具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)把設(shè)計(jì)人員從繁雜的數(shù)字計(jì)算中解脫出來，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提供設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本。(2)為設(shè)計(jì)方案的比選和圖紙的審核提供了方便。(3)經(jīng)過檢測和試用，本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法比以往手工計(jì)算更為合理，得到的設(shè)計(jì)結(jié)果可節(jié)省建筑成本5%以上。


圖1是實(shí)施本發(fā)明熱力工程豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流與模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施本發(fā)明涉及的菜單結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施本發(fā)明涉及的完成一個(gè)豎井圍護(hù)的計(jì)算與繪圖所經(jīng)歷的流程示意圖。圖4是實(shí)施本發(fā)明涉及的荷載計(jì)算流程示意圖。圖5是實(shí)施本發(fā)明涉及的豎井圍護(hù)內(nèi)力計(jì)算流程示意圖。圖6是實(shí)施本發(fā)明涉及的配筋計(jì)算流程示意圖。圖7是實(shí)施本發(fā)明涉及的施工圖繪制流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖(圖1-圖7)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1是實(shí)施本發(fā)明豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流與模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，系統(tǒng)分為豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊、施工圖繪制模塊、出錯(cuò)處理模塊。該圖顯示了數(shù)據(jù)在各模塊間的傳遞過程。所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊連接數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件分別互連于荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊，所述荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊依次連接，通過上述各模塊在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)土壓力計(jì)算、汽車活載計(jì)算、水平支撐自重計(jì)算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及配筋計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制施工圖。所述出錯(cuò)處理模塊分別接收豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊的出錯(cuò)信息。所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)具有AutoCADs Windows 2000>ffindows XP和/或Vista環(huán)境,所述施工圖繪制模塊生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出豎井圍護(hù)施工圖。圖2是實(shí)施本發(fā)明涉及的菜單結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，主要包括7個(gè)彈出菜單。“數(shù)據(jù)文件”彈出菜單即“文件”彈出菜單用于熱力工程豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的打開與保存；“結(jié)構(gòu)形式”彈出菜單用于控制數(shù)據(jù)輸入；“數(shù)據(jù)輸入”彈出菜單用于細(xì)部數(shù)據(jù)輸入；“結(jié)構(gòu)示意圖”彈出菜單用于顯示結(jié)構(gòu)平面圖和剖面圖，校核結(jié)構(gòu)布置是否正確結(jié)構(gòu)計(jì)算”彈出菜單用于進(jìn)行荷載、內(nèi)力和配筋計(jì)算查改配筋”彈出菜單用于配筋結(jié)果的顯示和修改；“圖形輸出”彈出菜單用于生成Auto CAD繪圖腳本文件并打開Auto CAD以出圖。圖3是實(shí)施本發(fā)明涉及的完成一個(gè)豎井圍護(hù)的計(jì)算與繪圖所經(jīng)歷的流程示意圖。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段采用面向?qū)ο蠛徒Y(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法。功能相對(duì)獨(dú)立的部分設(shè)計(jì)為一個(gè)模塊。下面是主要功能模塊的說明。1、荷載計(jì)算模塊參見流程圖4，荷載計(jì)算包括如下步驟(I)根據(jù)土層數(shù)目按土層厚度加權(quán)平均計(jì)算土層的等效參數(shù)。(2)計(jì)算作用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同深度處的土壓力。(3)計(jì)算作用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同深度處的汽車活載。(4)計(jì)算水平支撐自重產(chǎn)生的分布荷載。2、內(nèi)力計(jì)算模塊參見流程圖5，豎井圍護(hù)內(nèi)力計(jì)算包括如下步驟(I)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，視圍護(hù)墻與水平支撐組成水平應(yīng)變框架，根據(jù)不同深度分段采用有限元法計(jì)算圍護(hù)墻與水平支撐的內(nèi)力。(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是護(hù)壁樁，先用有限元法計(jì)算樁的內(nèi)力，然后采用解析方法計(jì)算圈梁的內(nèi)力，再把水平支撐視為水平應(yīng)力框架用有限元法計(jì)算內(nèi)力。(3)計(jì)算水平支撐由于其自身重量產(chǎn)生的彎矩。3、配筋計(jì)算模塊參見流程圖6，配筋計(jì)算包括如下步驟(I)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，計(jì)算圍護(hù)墻配筋，并按構(gòu)造要求配置圈梁鋼筋。(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是護(hù)壁樁，先計(jì)算護(hù)壁樁配筋，然后計(jì)算圈梁配筋。(3)根據(jù)水平支撐內(nèi)力配置型鋼。4、施工圖繪制模塊參見流程圖7，施工圖繪制包括如下步驟(I)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和繪圖比例確定豎井結(jié)構(gòu)圖及豎井鋼格柵框尺寸。(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，則計(jì)算格柵鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號(hào)，然后繪格柵圖，包括鋼格柵總裝圖、鋼筋大樣、鋼筋表和說明。(3)繪豎井結(jié)構(gòu)圖。計(jì)算圍護(hù)墻或護(hù)壁樁鋼筋及水平支撐型鋼的長度，進(jìn)行鋼筋編號(hào)，然后繪圖，包括平面圖、縱剖面圖、橫剖面圖、鋼筋表、材料表和說明。
對(duì)豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明方法和系統(tǒng)可處理的荷載形式包括水平支撐自重、土壓力及汽車活載?？商幚淼慕Y(jié)構(gòu)形式包括(I)豎井剖面形狀矩形，半瓶口形，瓶口形。(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型圍護(hù)墻，護(hù)壁樁。(3)圍護(hù)墻配筋類型鋼筋格柵，工字鋼。(4)水平支撐0 4層，對(duì)撐O 3道，角撐O或4道，并設(shè)圍檁。(5)水平支撐槽鋼截面形式單槽鋼，雙槽鋼，雙槽鋼焊綴板，雙槽鋼焊寬綴板。(6)底板材料類型素砼底板，網(wǎng)噴砼底板。(7)溝口 1 4個(gè)，矩形、半圓拱直墻平底式、半圓拱直墻仰拱式、三心圓直墻平底式、三心圓直墻仰拱式、五心圓曲墻式。可顯示的結(jié)構(gòu)幾何簡圖包括平面圖、縱剖面圖及橫剖面圖?？衫L制的豎井施工圖包括豎井結(jié)構(gòu)圖(平面圖，縱剖面圖，橫剖面圖)及豎井鋼格柵圖(鋼格柵總裝圖，鋼筋大樣)。本發(fā)明方法和系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊、施工圖繪制模塊、出錯(cuò)處理模塊。具體設(shè)置有土壓力計(jì)算、汽車活載計(jì)算、水平支撐自重計(jì)算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及配筋計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制施工圖。系統(tǒng)還具有幫助和錯(cuò)誤提示功能，幫助用以指導(dǎo)用戶如何使用系統(tǒng)，錯(cuò)誤提示用以指導(dǎo)用戶進(jìn)行合理的參數(shù)選擇。系統(tǒng)還能夠根據(jù)輸入的控制數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整后續(xù)輸入的內(nèi)容。實(shí)施本發(fā)明的方法和系統(tǒng)能夠執(zhí)行如下步驟(I)新建一個(gè)工程或打開一個(gè)既有工程。(2)輸入熱力豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制數(shù)據(jù)豎井剖面形式、圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型、圍護(hù)墻配筋類型、水平支撐設(shè)置、對(duì)撐布設(shè)方向及底板材料類型。(3)輸入熱力豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)部數(shù)據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、護(hù)壁樁數(shù)據(jù)、圈梁及磚墻、水平支撐、溝口數(shù)據(jù)、材料參數(shù)、土層參數(shù)、荷載數(shù)據(jù)及荷載系數(shù)。(4)顯示豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平面圖、縱斷面圖和橫斷面圖，以核對(duì)豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)幾何尺寸輸入的正確性。(5)系統(tǒng)進(jìn)行熱力豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、鋼筋配置和水平支撐型鋼選擇。豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載包括土壓力、汽車活載及水平支撐自重。由于要求降水后施工，不考慮地下水壓力作用。豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法對(duì)于圍護(hù)墻，把圍護(hù)墻及水平支撐視為四邊受勻布?jí)毫ψ饔玫乃綉?yīng)變框架，采用有限元法進(jìn)行計(jì)算。圍護(hù)墻用梁單元模擬，水平支撐用桿單元模擬。經(jīng)有限元計(jì)算得到水平支撐軸力后，再考慮其自重計(jì)算水平支撐的豎向彎矩。對(duì)于護(hù)壁樁，先計(jì)算樁的內(nèi)力，然后計(jì)算井圈梁及水平支撐內(nèi)力。護(hù)壁樁內(nèi)力計(jì)算采用有限元法，井底以下樁用彈性地基梁單元模擬，井底以上樁用普通梁單元模擬。取單根樁進(jìn)行計(jì)算，荷載水平寬度取樁間距，水平支撐(對(duì)撐或角撐)的計(jì)算剛度按其所承受范圍內(nèi)樁的根數(shù)進(jìn)行折減。若水平支撐無對(duì)撐只有角撐，角撐對(duì)樁的支承作用還需按變形等效進(jìn)行剛度換算。樁頂處圈梁對(duì)樁的作用視為鉸支座。圍護(hù)墻(樁)、井圈梁配筋計(jì)算按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)進(jìn)行，包括受力筋配置和構(gòu)造筋配置。當(dāng)圍護(hù)墻采用鋼支撐時(shí)，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)進(jìn)行抗彎強(qiáng)度計(jì)算并選配工字鋼。水平支撐根據(jù)軸力及其自重產(chǎn)生的彎矩按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)進(jìn)行壓彎強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性計(jì)算并選配槽鋼。(6)查看計(jì)算結(jié)果內(nèi)力計(jì)算結(jié)果；圍護(hù)墻(樁)、井圈梁鋼筋和水平支撐型鋼配置。(7)若計(jì)算結(jié)果不符合要求，修改輸入數(shù)據(jù)再進(jìn)行計(jì)算。(8)輸入施工圖繪圖比例，生成AutoCAD腳本文件。(9)在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出施工圖。在此指明，以上敘述有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)質(zhì)內(nèi)容的對(duì)以上敘述的等同替換、修飾改進(jìn)和/或刪繁從簡而進(jìn)行的實(shí)施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括如下步驟①在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上新建一個(gè)豎井圍護(hù)工程模板或者打開一個(gè)既有豎井圍護(hù)工程模板；②在所述豎井圍護(hù)工程模板上輸入設(shè)計(jì)者選定的或確定的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；③根據(jù)所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖判斷所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入正確性；④根據(jù)所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)確定的豎井圍護(hù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算；⑤如果所述結(jié)構(gòu)計(jì)算的計(jì)算結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求，則重復(fù)步驟② ④，直至得到符合設(shè)計(jì)要求的計(jì)算結(jié)果；⑥根據(jù)所述符合設(shè)計(jì)要求的計(jì)算結(jié)果，確定或繪制豎井圍護(hù)施工圖，并輸入施工圖繪圖比例，生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出豎井圍護(hù)施工圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)具有 AutoCAD2008、Windows 2000、Windows XP 和 / 或 Vista 環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括控制數(shù)據(jù)和細(xì)部數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述控制數(shù)據(jù)包括豎井剖面形式、圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型、圍護(hù)墻配筋類型、水平支撐設(shè)置、對(duì)撐布設(shè)方向和/或底板材料類型。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述細(xì)部數(shù)據(jù)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、護(hù)壁樁數(shù)據(jù)、圈梁及磚墻數(shù)據(jù)、水平支撐數(shù)據(jù)、溝口數(shù)據(jù)、材料參數(shù)、土層參數(shù)、荷載數(shù)據(jù)和/或荷載系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述水平支撐采用槽鋼，所述槽鋼為單槽鋼、雙槽鋼、雙槽鋼焊綴板和/或雙槽鋼焊寬綴板；所述溝口呈矩形或半圓拱直墻平底式，或半圓拱直墻仰拱式，或三心圓直墻平底式，或三心圓直墻仰拱式,或五心圓曲墻式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖包括平面圖、縱斷面圖和/或橫斷面圖，根據(jù)各圖顯示的效果判斷豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)幾何尺寸輸入的正確性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)計(jì)算包括荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、鋼筋配置計(jì)算和水平支撐型鋼配置計(jì)算，所述結(jié)構(gòu)計(jì)算的計(jì)算結(jié)果包括豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載計(jì)算結(jié)果，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果、鋼筋配置計(jì)算結(jié)果和水平支撐型鋼配置計(jì)算結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載包括土壓力、汽車活載及水平支撐自重，由于熱力工程中的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求降水后施工，不考慮地下水壓力作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述豎井的剖面形狀呈矩形、半瓶口形或瓶口形；所述豎井圍護(hù)的類型為圍護(hù)墻類型或護(hù)壁樁類型；所述圍護(hù)墻的配筋類型為鋼筋格柵類型或工字鋼類型。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入方式采用菜單結(jié)構(gòu)。
12.豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊，所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊連接數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件分別互連于荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊，所述荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊依次連接，通過上述各模塊在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)土壓力計(jì)算、汽車活載計(jì)算、水平支撐自重計(jì)算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及配筋計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制施工圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括出錯(cuò)處理模塊，所述出錯(cuò)處理模塊分別接收豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)輸入模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋計(jì)算模塊和施工圖繪制模塊的出錯(cuò)信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)具有AutoCAD、Windows 2000> Windows XP和/或Vista環(huán)境,所述施工圖繪制模塊生成AutoCAD腳本文件，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出豎井圍護(hù)施工圖。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)采用菜單結(jié)構(gòu)，所述菜單結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)文件彈出菜單、結(jié)構(gòu)形式彈出菜單、數(shù)據(jù)輸入彈出菜單、結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單、結(jié)構(gòu)計(jì)算彈出菜單、查改配筋彈出菜單和圖形輸出彈出菜單。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)文件彈出菜單包括以下選項(xiàng)打開數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)，另存數(shù)據(jù)，以及退出。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)形式彈出菜單包括以下選項(xiàng)豎井剖面形式，圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型，圍護(hù)墻配筋類型，水平支撐設(shè)置，對(duì)撐布設(shè)方向，以及底板材料類型。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸入彈出菜單包括以下選項(xiàng)幾何參數(shù)，護(hù)壁樁數(shù)據(jù)，圈梁及磚墻，水平支撐，溝口數(shù)據(jù)，材料參數(shù)，土層參數(shù)，荷載數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)與軸線，以及支架數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)示意圖彈出菜單包括以下選項(xiàng)平面圖，縱斷面圖，以及橫斷面圖。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)計(jì)算彈出菜單包括以下選項(xiàng)荷載系數(shù)，計(jì)算深度，豎井計(jì)算，型鋼計(jì)算，結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖， 以及豎井計(jì)算書。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述查改配筋彈出菜單包括以下選項(xiàng)圍護(hù)墻配筋，護(hù)壁樁配筋，鋼筋網(wǎng)，圈梁配筋，水平支撐型鋼，以及底板配筋。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖形輸出彈出菜單包括以下選項(xiàng)內(nèi)襯工程數(shù)量，圖標(biāo)數(shù)據(jù)，繪圖比例及指北針，繪圖準(zhǔn)備， 以及進(jìn)入AutoCAD。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述荷載計(jì)算模塊在讀取數(shù)據(jù)和荷載計(jì)算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程(I)根據(jù)土層數(shù)目按土層厚度加權(quán)平均計(jì)算土層的等效參數(shù)；(2)計(jì)算作用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同深度處的土壓力；(3)計(jì)算作用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同深度處的汽車活載；(4)計(jì)算水平支撐自重產(chǎn)生的分布荷載。
24.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)力計(jì)算模塊在讀取數(shù)據(jù)和內(nèi)力計(jì)算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程(I)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，視圍護(hù)墻與水平支撐組成水平應(yīng)變框架，根據(jù)不同深度分段采用有限元法計(jì)算圍護(hù)墻與水平支撐的內(nèi)力；(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是護(hù)壁樁，先用有限元法計(jì)算樁的內(nèi)力，然后采用解析方法計(jì)算圈梁的內(nèi)力，再把水平支撐視為水平應(yīng)力框架用有限元法計(jì)算內(nèi)力；(3)計(jì)算水平支撐由于其自身重量產(chǎn)生的彎矩。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述配筋計(jì)算模塊在讀取數(shù)據(jù)和配筋計(jì)算結(jié)果輸出之間執(zhí)行以下流程(I)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，計(jì)算圍護(hù)墻配筋，并按構(gòu)造要求配置圈梁鋼筋；(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是護(hù)壁樁，先計(jì)算護(hù)壁樁配筋，然后計(jì)算圈梁配筋；(3)根據(jù)水平支撐內(nèi)力配置型鋼。
26.根據(jù)權(quán)利要求11所述的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述施工圖繪制模塊在讀取數(shù)據(jù)和結(jié)束之間執(zhí)行以下流程(I)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和繪圖比例確定豎井結(jié)構(gòu)圖及豎井鋼格柵框尺寸；(2)若圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型是圍護(hù)墻，則計(jì)算格柵鋼筋的長度，進(jìn)行鋼筋編號(hào)，然后繪格柵圖，包括鋼格柵總裝圖、鋼筋大樣、鋼筋表和說明；⑶繪豎井結(jié)構(gòu)圖，計(jì)算圍護(hù)墻或護(hù)壁樁鋼筋及水平支撐型鋼的長度，進(jìn)行鋼筋編號(hào)，然后繪圖，包括平面圖、縱剖面圖、橫剖面圖、鋼筋表、材料表和說明。
全文摘要
豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法及其計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，有利于加快熱力工程中豎井圍護(hù)的建設(shè)周期和保障豎井圍護(hù)的建設(shè)質(zhì)量，其特征在于，包括①在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上新建一個(gè)豎井圍護(hù)工程模板或者打開一個(gè)既有豎井圍護(hù)工程模板；②輸入設(shè)計(jì)者選定的或確定的豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；③顯示豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖，判斷所述豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入正確性；④進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算；⑤如果所述結(jié)構(gòu)計(jì)算的計(jì)算結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求，則重復(fù)步驟②～④，直至得到符合設(shè)計(jì)要求的計(jì)算結(jié)果；⑥根據(jù)所述符合設(shè)計(jì)要求的計(jì)算結(jié)果，確定或繪制豎井圍護(hù)施工圖，在AutoCAD中利用生成的腳本文件輸出豎井圍護(hù)施工圖。
文檔編號(hào)G06F17/50GK103020406SQ20131001225
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者楊成永, 劉艷芬, 王莉莉, 董淑棉, 陳新棟, 張玉成, 牛小化 申請人:北京交通大學(xué), 北京特澤熱力工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司