CAD二次开发在预应力钢束反弯曲线绘图中的应用

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摘要：在交通运输业顺速发展的今天，桥梁建设的大跨径化趋势也日趋明显，而大跨径桥梁目前尚无较好的软件及程序解决绘图过程中大梁的繁琐过程。本文主要针对大跨径桥梁预应力钢束反弯曲线画法及各预应力钢束参数利用Visual LISP二次开发程序实现，缩短绘图时间，提高了大跨桥梁设计的准确性和效率。

关键词：桥梁预应力反弯曲线钢束参数二次开发

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

1.概述【1】

桥梁是供道路、渠道、管线、行人等跨越河流、山谷、海湾、其他线路或障碍物时的架空建筑物，桥梁是由上部结构（包括桥跨结构、桥面结构）、下部结构I（包括桥墩、桥台、基础）、支座、防护设备及调节河流构筑物等组成，桥梁按多孔跨径总长L（米）、单孔跨径L0（米）分为特大桥：L>1000 L0>150；大桥：100≤L≤1000 40≤L0≤150；中桥：30

VISUAL LISP是 AUTOcad自带的一个集成的可视化autolisp开发环境，最早的AUTOLISP程序需要用文本编辑工具如记事本等编辑，然后在autocad中加载调试，很不方便。从autocad 2000开始，有了集成的开发环境：VISUAL LISP。作为开发工具，Visual LISP提供了一个完整的集成开发环境（IDE），包括编译器、调试器和其他工具，可以实时调试AUTOLISP命令。定义AutoCAD的效率，VISUAL LISP具有自己的窗口和菜单，但它并不能独立于AutoCAD运行。

2.反弯曲线常规画法

在大跨径桥梁中，为了降低梁高，节约造价均需配置大量的预应力钢束，由于受结构构造、普通钢筋及其他预应力钢束的制约，预应力钢束本身线型有着较大的局限性，一般线型由直线和圆弧构成，部分预应力钢束线型还必须采用抛物线形式，为了降低预应力损失，圆弧同直线、圆弧同抛物线及直线同抛物线连接时要平滑过渡，即采取相切的形式，需要特别指出的是由于空间等的限制，部分预应力钢束需要采取“反弯曲线”的线型方案，例如顶板束平竖弯、底板束平弯等均为在两条平行线之间用两反弯曲线连接圆滑过渡如下图:

对于预应力钢束反弯曲线往往必须满足以下要求：

①组成反弯曲线的两圆弧交点为圆弧公切点；②组成反弯曲线的两圆弧必须同与其相连的直线相切；③组成反弯曲线的两圆弧半径相等（R1=R2=R）且为固定整形数据，例如800cm、1500cm等；④组成反弯曲线两圆弧的公切点至两直线的垂直距离相等，即D1=D2=D/2。

而要实现以上要求画出反弯曲线需要如下步骤完成：①在cad模型空间里画指定半径R的圆1；②以圆1的最低象限点为起点画任意长直线；③按需要的距离D向圆1圆心方向偏移直线；④利用cad命令“C”画圆“T”相切命令画出同偏移后直线及圆1相切的圆2；⑤利用cad剪切命令将圆2不必要的部分切除，形成圆弧1；⑥将圆弧1向任意方向复制形成圆弧2；⑧将圆弧2旋转180度形成圆弧3；⑨圆弧3同圆弧1连接并画出起终点直线形成反弯曲线。以上画反弯曲线的常规方法，不仅步骤复杂、耗时多而且画完后还会产生一些不需要的垃圾线条需要删除且容易出错，画图的反弯曲线还要根据钢束平面位置反复调试，才能达到理想的线型。

3.反弯曲线lisp画法【2】【3】【4】

反弯曲线常规画法不仅步骤复杂而且很容易出错，比较耗时。而目前工程设计周期均比较短暂，常规画法不利于提高工作效率，缩短设计时间。作者利用autocad二次开发语言lisp采用自编程序，只需要输入两平行线间的垂直距离”D”及所需要的曲线半径”R”两个参数便能轻松实现画反弯曲线，操作简单、省时，调试方便，比常规画法节省时间至少2/3以上，比较适用目前设计周期比较短暂情况，具体程序如下：

(defun c:fw()

(vl-load-com)

(setq v1(getvar "osmode"))

(setq v2(getvar "cmdecho"))

(setq v3(getvar "blipmode"))

(setq p0(GETPOINT "请输入定位点"))

(setq R(GETDIST "请输入圆的半径"))

(setq D(GETDIST "请输入平行线差值"))

(SETQ PC(POLAR P0 (* 90 (/ PI 180)) R))

(command "circle" PC R)

(setvar "osmode" 0)

(setvar "cmdecho" 0)

(setvar "blipmode" 0)

(SETQ E1(ENTLAST))

(SETQ PQ1(POLAR PC (* 90 (/ PI 180)) R))

(SETQ P1(POLAR P0 (* 90 (/ PI 180)) (/ D 2) ))

(SETQ P2(POLAR P1 0 (* R 2)))

(command "line" p1 p2 "")

(SETQ E2(ENTLAST))

(SETQ P3(POLAR P0 0 (* R 2)))

(command "line" p0 p3 "")

(SETQ E3(ENTLAST))

(command "zoom" "a")

(command "trim" e1 e2 e3 "" PQ1 "")

(command "ERASE"e2 e3 "")

(setq obj1 (vlax-ename->vla-object e1))

(setq pt0 (vlax-safearray->list

(vlax-variant-value (vla-get-startpoint obj1))))

(setq pt1 (vlax-safearray->list

(vlax-variant-value (vla-get-endpoint obj1))))

(command "copy" e1 "" p0 p0)

(SETQ E4(ENTLAST))

(command "rotate" E1 ""pt1180 )

(SETQ P1(POLAR P0 pi 100 ))

(command "line" p0 p1 "")

(SETQ E5(ENTLAST))

(command "pedit" "m" e1 e4 e5 "" "" "j" "" "")

(setvar "osmode" v1)

(setvar "cmdecho" v2)

(setvar "blipmode" v3) )

4.结束语

在autocad平台上进行二次开发，通过面向对象程序设计、参数化设计，将复杂的绘图过程简化成程序，嵌入autocad内部，随意调用，方便、灵活地完成各种编辑工作，能够缩短设计周期，提高绘图效率。

参考文献：

[1]姚玲森，桥梁工程[M].北京:人民交通出版社，1996.

[2]陈伯雄,等.visuallisPforAutoC8dZ以刃程序设计「M〕.北京:机械工业出版社,2(X刃.

[3]李长勋.AutoCAD Visual LISP程序开发技术[M].北京:国防工业出版社, 2005.

[4]康博.中文版AutoCAD 2002/2000 VisualLISP开发指南[M].北京:清华大学出版社, 2001.