第１０卷第１期 ２０１３年２月 现代交通技木 Ｍｏｄｅｒｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０Ｉ．１０ ＮＯ．１ Ｆｅｂ．２０１３ 基于ＶＢ二次开发的Ｍｉｄａｓ连续梁桥建模技术 蒋伦岗 （江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏南京２１００１７） 摘要：结合连续梁桥的结构、施工、受力特点，介绍了使用ＶＢ语言开发建立连续梁桥的构造输入、钢束输入以及连 续梁桥计算特征值输入的图形界面应用程序，通过应用程序生成Ｍｉｄａｓ的ＭＣＴ文件，并在Ｍｉｄａｓ中装载ＭＣＴ文件， 以快速、便捷地建立连续梁桥有限元模型。 关键词：连续梁桥；结构建模；ＶＢ；Ｍｉｄａｓ；图形界面；二次开发 中图分类号：ＴＰ３１９ Ｕ４４２．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—９８８９（２０１３）Ｏ１—００３１—０３ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｄａｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｅａｍ Ｂｒｉｄｇｅ Ｊｉａｎｇ Ｌｕｎｇａｎｇ （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｂｒｉｄｇｅ，ａ ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｐｅｄ ｕｓｉｎｇ ＶＢ ｃｏｍｐｕｔｅ ｌａｎｇｕａｇｅ．Ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｔｅｎｄｏｎｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｂｒｉｄｇｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｓ ａｂｌｅ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ Ｍｉｄａｓ ＭＣＴ ｆｉｌｅｓ，ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｓｏｎｓｔｒｉｃｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｂｒｉｄｇｅ ｂｙ ｌｏａｄｉｎｇ ｔｈｅｍ ｉｎ Ｍｉｄａｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ ｂｒｉｄｇｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ；ＶＢ；Ｍｉｄａｓ；ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｍｉｄａｓ是通用的空间有限元分析软件，适用于 桥梁结构、地下结构等的分析与设计。对于桥梁结 开发（ＲＡＤ）系统，程序员可以轻松地使用ＶＢ提供 的组件快速建立一个应用程序。 ｌ ＶＢ二次开发技术 １．１二次开发流程 构，Ｍｉｄａｓ结合国内的规范，在建模、分析、后处理、 设计等方面提供了很多便利的功能。虽然Ｍｉｄａｓ提 供有悬臂法桥梁建模助手，但是生成的截面、钢束 模型等往往不能满足设计者的要求，如腹板的多次 渐变不能１次输入，需要手动调整单元截面；钢束 二次开发主要利用ＶＢ语言将反复使用的参数 进行封装，建立需要的技术模块，生成Ｍｉｄａｓ的ＭＣＴ 文件，以此来到达预期的建模效果，图１为具体的 开发流程。根据连续梁桥的构造特点编写连续梁 的平弯、竖弯线性比较固定，与实际工程配束形式 有差异，也需手动调整；施工阶段的模拟中缺少对 挂篮多个环节的模拟，使用阶段荷载、移动荷载等 尚未加人，也需要重新对模型进行大量的调整，针 桥的细部输入窗体，根据连续梁桥的施工以及受力 特性编写钢束输入窗体，为控制结构计算参数编写 计算参数特征值窗体，ＶＢ图形界面的开发非常开 对Ｍｉｄａｓ连续梁桥建模的不足，首先要开发出一个 方便、简捷的用户图形界面，用户由此进行数据输 人输出，从而达到连续梁桥建模，而ＶＢ是一种由微 软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程 语言，ＶＢ拥有图形用户界面（ＧＵＩ）和快速应用程序 放，按照ＶＢ提供的控件编写用户想要的操作界面 即可，当ＶＢ自带的控件不能满足要求时可以引人 第３方控件，根据界面开发的需要按照科学的方法 进行图形界面开发。 作者简介：蒋伦岗（１９８５一），男，重庆人，助理工程师，主要从事桥梁设计工作。 ・３２・ 现代交通技木 ２０１３盔 器铽赠 ＊ 鼹 撰 眯好琳 图１二次开发流程图 １．２连续梁桥构造输入图形界面的开发 将连续梁桥的构造分为４部分：（１）节段长、腹 板宽、梁高底板变化次数界面；（２）箱梁０＃截面构造 界面；（３）边跨现浇段构造界面；（４）箱梁齿板构造 界面。每个部分构造参数的输入应根据连续梁的 构造特点进行编写，将常变化以及建模过程中需要 经常调整的部分编人输人窗口中，同时也将构造中 更多的变化参数引人，以确保构造在工程实践中的 适用性，兼顾程序的通用性，尽量满足使用过程中 的要求，例如节段长度、腹板宽度采用同一列参数 输人，既便于查看数据，又便于开放结构参数形式 满足结构变化需求。同时考虑到使用习惯尽量采 用图文并茂的形式提示用户的输入。 １．３连续梁桥钢束输入图形界面的开发 根据连续梁桥的施工过程以及成桥内力将钢 束分为５大类型：（１）悬浇钢束输入界面；（２）边跨 顶板钢束界面；（３）边跨底板钢束界面；（４）中跨顶 板钢束界面；（５）中跨底板钢束界面。钢束的输入 在Ｍｉｄａｓ建模的输人中占用大量的时间和精力，所 以在编写过程中钢束输入参数的窗体应考虑到用 户的输入方式选择，同时利用钢束的对称性特点， 尽量让用户输人较少的参数，利用程序自动生成完 整的钢束信息，从而减轻用户的工作量。 １．４连续梁桥计算特征值输入图形界面的开发 计算特征值输入窗体主要为控制结构建模的 参数：单元划分数量、施工挂篮重、钢束张拉、控制 应力、孔道摩阻、主梁混凝土等级、非线性温度不均 匀沉降、２期恒载计算荷载等。在模型中加入尚未 输入的恒荷载、活载等，同时根据现有技术规范，将 使用阶段结构技术规范值也一并加入结构计算中。 在编写窗体的过程中应尽量做到全面，让程序输入 集成到统一的界面中以便于查看输入。 １．５ ＭＣＴ文件编写 对于ＭＣＴ文件的编写首先需要了解ＭＣＴ文件 的格式，在Ｍｉｄａｓ ＭＣＴ ｔｏｏｌ中ＭＣＴ文件的构成是先 命令后参数值２部分组成，例如 ＮＯＤＥ １，０，０，０ ２，１０，０，０ ＮＯＤＥ为命令，后面的参数值分别为节点、节 点坐标值（ ，Ｙ，ｚ），在ＭＣＴ中运行以上命令在模型 窗口中将建立１＃和２＃节点坐标值，分别为（０，０， ０）、（１０，０，０），具体ＭＣＴ的构成说明可参考相关 ＭＩＤＡＳ ＭＣＴ格式使用说明，或查看程序输出的 ＭＣＴ文件。编写ＭＣＴ文件格式除了按照规定格式 外还需要考虑执行ＭＣＴ文件的顺序，执行过程是从 文件开始到结束单向运行，ＭＣＴ文件各个类型输出 之间需要用到其他类型创建的特性，例如在创建单 元时将要输入节点信息，如果先前节点未输入ＭＣＴ 运行将会失败，所以对ＭＣＴ文件的输出应按照相应 的顺序进行组织输出，以确保运行的顺利完成。输 出顺序为：ＭＣＴ文件输出开始一输出计算单位一输 出单元截面一输出单元节点一输出钢束特性一输 出施工阶段一输出使用阶段一输出荷载组合一输 出文件结束。 ２工程实例 根据某（３６＋６０＋３６）ｍ ３跨连续梁桥资料，结 合开发的图形界面程序，建立实际桥梁模型。 ２．１连续梁桥构造输入 连续梁桥节段长３×３２５ ｃｍ＋４×３５０ ｃｍ，腹板 厚度为６０～４５ ｃｍ，箱梁梁高、底板厚度按１．８次抛 物线变化（见图２），０＃块根部高度为３５０ ｃｍ（见图 ３），边跨梁高１８０ ｃｍ，箱梁悬臂共３ ｍ分２次渐变、 底板宽６．７５ ｍ（见图４），各节段设置相应的构造齿 板（见图５）。 ２．２连续梁桥钢束输入 连续梁桥５种钢束类型分别为边跨顶板钢束 ＢＨ１一ＢＨ２（见图６）、边跨底板钢束ＢＤ１～ＢＤ５（见 图７）、悬浇顶板钢束 ～１７和腹板钢束Ｗ０一Ｗ６ （见图８）、中跨顶板钢束ＢＨ３（见图９）、中跨底板钢
