摘 要 地鐵限界直接 影響 地鐵土建工程的規模及造價,是工程設計的重要 內容 。文章在 分析 限界手工設計內容 方法 的基礎上,提出了以AutoCAD為平台進行地鐵限界CAD系統二次開發的設計思想和總體框架,並對其關鍵技術進行了分析。
關鍵詞 地鐵;限界;
0 引 言
地鐵限界不僅制約著地鐵車輛的外形尺寸,還直接影響到地鐵工程土建部分的投資規模,對地鐵造價有重要影響。確定一個既能保證車輛運行安全,又不增大隧道空間的 經濟 、合理的斷面是限界設計的任務和目的。
計算 機技術迅速 發展 ,使地鐵設計工作已經達到了100%計算機出圖,實現了「甩掉圖板」的目標。然而,充分發揮計算機輔助設計的優勢,克服地鐵限界設計中的缺點,使地鐵限界設計實現真正的計算機輔助設計,提高限界設計的工作效率,保證設計質量,開發實現一套集計算、設計、成圖一體化的地鐵限界設計CAD系統,具有重要的現實意義。
1 地鐵限界的概念與規定[1,2]
限界是保障地鐵安全運行、限制車輛斷面尺寸、限制沿線設備安裝尺寸、確定建築結構有效尺寸的圖形。根據不同的功能要求,地鐵限界分為車輛限界、設備限界、建築限界。
車輛限界是指車輛在直線地段正常運行狀態下的最大動態包絡線。所謂正常運行狀態是指一系懸掛和二系懸掛在正常彈性範圍內、易損件磨耗不過限等。高架或地面線車輛限界易受風荷載的影響,在計算時需要考慮,而這一點與隧道內是不同的。
設備限界是車輛在運行途中一系懸掛或二系懸掛發生故障狀態時的動態包絡線,用以限制安裝設備不得侵入的一條控制線。
建築限界是在設備限界基礎上,考慮了設備和管線安裝尺寸後的最小有效斷面。建築限界中不包括測量誤差、施工誤差、結構沉降、位移變形等因素。
2 系統設計
1)當前限界設計流程。地鐵限界設計的一般入口是:根據線路設計的詳細資料,按照規範中的標準車型或者車輛供應商提供的車輛限界,進行限界設計。所以設計部門和工務部門一般不用考慮車輛限界的計算,而是一開始就以車輛限界為起點,計算出隧道內(地下線)和高架線(地面線)直線地段的設備限界,再以此設備限界為基礎計算其它斷面處的設備限界,進而與各相關專業配合進行建築限界設計,最後整理出圖。設計流程如圖1所示。
2)系統開發環境。系統形式採用基於AutoCAD的內嵌式二次開發,使用VBA語言。作業系統平台採用MicrosoftWindows2000/XP;基礎圖形系統平台採用AutoCAD2004/2005;系統資料庫平台選用MicrosoftAccessXP/2003;編程工具採用VBA程序設計語言。
3)系統功能結構設計。系統使用「項目」和「圖紙」的概念。參照MicrosoftVisualStudio管理工程的方法,我們亦將系統變量及參數分成「項目級」和「圖紙級」兩個級別。 應用 本系統進行一次設計,只有一套項目級信息,每個項目對應一個項目文件;而該項目中可以包含多個圖紙級文件,對應多條資料庫記錄和相應的.dwg圖形文件。
本系統中,「項目管理」和「車輛限界」子系統標和車輛限界控制點坐標,這些數據是《地鐵限界標準》中規定的默認值。默認資料庫中還包含3個空表,當成為用戶資料庫後可用於記錄項目中的圖紙信息和對應的設備限界、建築限界數據。用戶新建項目後,程序根據車輛類型將相應的.mdb文件複製到用戶指定的路徑並重命名為項目文件。
用戶資料庫以項目文件的形式存在,在項目新建時其內容與默認資料庫中的內容是一致的。如果用戶對車輛限界等信息進行修改,用戶資料庫會隨之更新並用於後續的繪圖和設備限界等計算。用戶新建圖紙後,存儲圖紙信息、設備限界控制點坐標和建築限界數據的表會相應地增加記錄;刪除圖紙時,這些記錄亦被刪除。
在資料庫中包含如下6個二維表。
PrjInfo。項目信息表(項目名稱、設計時間、設計負責人等); 屬於項目級設計內容,對應有項目基本信息、車輛基本信息、車輛輪廓、車輛限界等;「設備限界」和「建築限界」屬於圖紙級設計內容,對應有圖紙信息、軌道線路參數、設備限界、建築限界、設備布置等;項目數據和圖紙數據都有報表生成功能。程序的運行和用戶的操作都應遵循這個原則。根據以上內容,系統功能結構設計如圖2所示。
(4)系統資料庫設計。系統屬於CAD二次開發軟體,主要功能是計算和繪圖,需要讀寫的數據量較小。考慮到與VBA的兼容性,本系統採用MicrosoftAccess資料庫,資料庫訪問引擎採用比較成熟的DAO技術。本系統的資料庫分為:默認資料庫和用戶資料庫。
默認資料庫存與程序文件存放在一起,為DefaultA.mdb、DefaultB1.mdb和DefaultB2.mdb3個文件。從文件名可以看出,這3個文件是與車輛類型對應的,默認資料庫記有某種車輛類型的車輛基本信息、車輛輪廓控制點坐VehiInfo。車輛信息表(車輛類型、車體長度、車輛定距、車體長度等);
Points。車輛輪廓及車輛限界表(包含車輛輪廓及車輛限界的控制點坐標);
DrawingsInfo。圖紙信息表(圖紙名稱、設計人、線路類型、曲線半徑等);
DrawingsEquip。圖紙設備限界表(包含設備限界的控制點坐標);
DrawingsStr。圖紙建築限界表(包含建築限界相關數據)。
其中PrjInfo、VehiInfo、Points是與項目對應的,其記錄數不會發生改變;DrawingsInfo、DrawingsEquip、DrawingsStr是與圖紙對應的,在用戶資料庫中會隨著圖紙的添加與刪除而增減。
5)系統使用流程。 參考 限界手工設計過程,本系統的使用及運行流程如圖3所示。
關鍵詞 地鐵;限界;
0 引 言
地鐵限界不僅制約著地鐵車輛的外形尺寸,還直接影響到地鐵工程土建部分的投資規模,對地鐵造價有重要影響。確定一個既能保證車輛運行安全,又不增大隧道空間的 經濟 、合理的斷面是限界設計的任務和目的。
計算 機技術迅速 發展 ,使地鐵設計工作已經達到了100%計算機出圖,實現了「甩掉圖板」的目標。然而,充分發揮計算機輔助設計的優勢,克服地鐵限界設計中的缺點,使地鐵限界設計實現真正的計算機輔助設計,提高限界設計的工作效率,保證設計質量,開發實現一套集計算、設計、成圖一體化的地鐵限界設計CAD系統,具有重要的現實意義。
1 地鐵限界的概念與規定[1,2]
限界是保障地鐵安全運行、限制車輛斷面尺寸、限制沿線設備安裝尺寸、確定建築結構有效尺寸的圖形。根據不同的功能要求,地鐵限界分為車輛限界、設備限界、建築限界。
車輛限界是指車輛在直線地段正常運行狀態下的最大動態包絡線。所謂正常運行狀態是指一系懸掛和二系懸掛在正常彈性範圍內、易損件磨耗不過限等。高架或地面線車輛限界易受風荷載的影響,在計算時需要考慮,而這一點與隧道內是不同的。
設備限界是車輛在運行途中一系懸掛或二系懸掛發生故障狀態時的動態包絡線,用以限制安裝設備不得侵入的一條控制線。
建築限界是在設備限界基礎上,考慮了設備和管線安裝尺寸後的最小有效斷面。建築限界中不包括測量誤差、施工誤差、結構沉降、位移變形等因素。
2 系統設計
1)當前限界設計流程。地鐵限界設計的一般入口是:根據線路設計的詳細資料,按照規範中的標準車型或者車輛供應商提供的車輛限界,進行限界設計。所以設計部門和工務部門一般不用考慮車輛限界的計算,而是一開始就以車輛限界為起點,計算出隧道內(地下線)和高架線(地面線)直線地段的設備限界,再以此設備限界為基礎計算其它斷面處的設備限界,進而與各相關專業配合進行建築限界設計,最後整理出圖。設計流程如圖1所示。
2)系統開發環境。系統形式採用基於AutoCAD的內嵌式二次開發,使用VBA語言。作業系統平台採用MicrosoftWindows2000/XP;基礎圖形系統平台採用AutoCAD2004/2005;系統資料庫平台選用MicrosoftAccessXP/2003;編程工具採用VBA程序設計語言。
3)系統功能結構設計。系統使用「項目」和「圖紙」的概念。參照MicrosoftVisualStudio管理工程的方法,我們亦將系統變量及參數分成「項目級」和「圖紙級」兩個級別。 應用 本系統進行一次設計,只有一套項目級信息,每個項目對應一個項目文件;而該項目中可以包含多個圖紙級文件,對應多條資料庫記錄和相應的.dwg圖形文件。
本系統中,「項目管理」和「車輛限界」子系統標和車輛限界控制點坐標,這些數據是《地鐵限界標準》中規定的默認值。默認資料庫中還包含3個空表,當成為用戶資料庫後可用於記錄項目中的圖紙信息和對應的設備限界、建築限界數據。用戶新建項目後,程序根據車輛類型將相應的.mdb文件複製到用戶指定的路徑並重命名為項目文件。
用戶資料庫以項目文件的形式存在,在項目新建時其內容與默認資料庫中的內容是一致的。如果用戶對車輛限界等信息進行修改,用戶資料庫會隨之更新並用於後續的繪圖和設備限界等計算。用戶新建圖紙後,存儲圖紙信息、設備限界控制點坐標和建築限界數據的表會相應地增加記錄;刪除圖紙時,這些記錄亦被刪除。
在資料庫中包含如下6個二維表。
PrjInfo。項目信息表(項目名稱、設計時間、設計負責人等); 屬於項目級設計內容,對應有項目基本信息、車輛基本信息、車輛輪廓、車輛限界等;「設備限界」和「建築限界」屬於圖紙級設計內容,對應有圖紙信息、軌道線路參數、設備限界、建築限界、設備布置等;項目數據和圖紙數據都有報表生成功能。程序的運行和用戶的操作都應遵循這個原則。根據以上內容,系統功能結構設計如圖2所示。
(4)系統資料庫設計。系統屬於CAD二次開發軟體,主要功能是計算和繪圖,需要讀寫的數據量較小。考慮到與VBA的兼容性,本系統採用MicrosoftAccess資料庫,資料庫訪問引擎採用比較成熟的DAO技術。本系統的資料庫分為:默認資料庫和用戶資料庫。
默認資料庫存與程序文件存放在一起,為DefaultA.mdb、DefaultB1.mdb和DefaultB2.mdb3個文件。從文件名可以看出,這3個文件是與車輛類型對應的,默認資料庫記有某種車輛類型的車輛基本信息、車輛輪廓控制點坐VehiInfo。車輛信息表(車輛類型、車體長度、車輛定距、車體長度等);
Points。車輛輪廓及車輛限界表(包含車輛輪廓及車輛限界的控制點坐標);
DrawingsInfo。圖紙信息表(圖紙名稱、設計人、線路類型、曲線半徑等);
DrawingsEquip。圖紙設備限界表(包含設備限界的控制點坐標);
DrawingsStr。圖紙建築限界表(包含建築限界相關數據)。
其中PrjInfo、VehiInfo、Points是與項目對應的,其記錄數不會發生改變;DrawingsInfo、DrawingsEquip、DrawingsStr是與圖紙對應的,在用戶資料庫中會隨著圖紙的添加與刪除而增減。
5)系統使用流程。 參考 限界手工設計過程,本系統的使用及運行流程如圖3所示。
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