2024年5月5日发(作者：)

维普资讯

第ｌ４卷第２期　

２００２年６月　

浙江水利水电专科学校学报　

Ｊ．Ｚｈ＠ａｎｇ　Ｗａｔ．Ｃｏｎｓ＆Ｈｙｄｒ．Ｃｏｌｌｅｇｅ　

Ｖｏ１．１４　ＮＯ．２　

Ｊｕｎ　２００２　

应用ＶＢ　６．０开发新版《水工混凝土结构设计》软件　

王宏伟，王吉吉，王垄　

（菏泽市水利局，山东菏泽２７４０３０）　

摘要：ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ是Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司推出的一种Ｗｉｎｄｏｗｓ应用程序开发工具，至今已发展到ＶＢ．ｎｅｔ版本，它具有简单易学、功能丰　

富、使用方便的特点。借助于其强大的功能，利用Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ　６．０（以下简称ＶＢ　６．０）开发了新版《水工混凝土结构设计》软件，该软　

件在荷泽市水利设计院得到了广泛应用，大大减轻了结构设计工作者的劳动，提高了工作效率和设计质量，深受广大设计工作者的　

欢迎．　

关键词：ＶＢ　６．０：开发；混凝土；软件　

中图分类号：ＴＶ３３：ＴＰ３９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—５３６Ｘ（２００２）０２—０００７　０３　

Ｎｅｗ　Ｔｙｐｅ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ－－－Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＶＢ６．０　

ＷＡ￣＼ｒＧ　Ｈｏｎｇ—ｗｅｉ，ＷＡＮ（；Ｚｈｅ，ＷＡＮＧ　Ｋｕｎ　

（Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　ＨｅＺｅ，Ｈｅｚｅ　２７４０３０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ　ｉｓ　ｏｎｅ　Ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｐ　ｅｃｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｏｏｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｉｎｄｏｗｓ　ｂｙ　ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ｃｏｍｐａｎｙ　ｗｈｃ￣ｅ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ—ＶＩ｛

ｎｅｔ　ｉｓ　ｑｕｉｔｅ　

，

ｐｏｐｕｌａｒ，ｉｔ＇ｓ　ｅａｓｙ　ｔｏ　ｌｅａｒｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｔｏ　ｕｓｅ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ－－Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｌｉｏｎ　Ｉ）ｅ—　

ｓｉｇｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＶＢ　６．０　ｗｉｔｈ　ｗｉｄｅ　ｕｓａｇｅ，ｗｈｉｃｈ　ｒｅｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｎｅｒｓ　ａｇｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅｉｒ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｎ　ｑｕａｌｇｉ—　

ｔｙ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ￣ＶＢ　６．０；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｓｏｆｔｗａｒｅ　

１　开发缘由　

水工混凝土结构设计复杂，计算繁琐，荷泽市水利局科研　

决定采用ＶＢ　６．０作为水工混凝土结构设计软件的开发工具．　

因为ｖＲ　６．０是Ｍｉｃｒｃｘ￣）ｆｔ公司推出的一种Ｗｉｎｄｏｗｓ应用程序开　

发工具，它具有以下特点：①面向对象的可视化的程序设计方　

人员曾用ＩＸ）Ｓ操作系统下的Ｂａｓｉｃ语言根据《水工钢筋混凝土　

结构设计规范》ＳＤＪ２０—７８编制过７８版水工混凝土结构设计软　

件，为水工设计提供了极大方便．但该软件计算速度慢，数据输　

入麻烦，操作不便，人机交互界面呆板，与繁重的设计工作极不　

法；②事件驱动的程序设计机制；③简单易学、功能丰富的程序　

设计语言；①交互式的集成开发环境；⑤支持动态数据交换、动　

态链接库及对象的链接和嵌入技术．　

适应．特别是新版《水工混凝土结构设计规范》ＳＬ／］ｒｌ９ｌ一９６（以　

下简称《规范》）的发布，水工混凝土结构设计在计算原则、计算　

方法、构造细节等方面均较原规范作了较大的改进和提高，有　

些地方作了较大变化，设计人员对此颇不适应，原来的计算软　

件更是力不从心，致使水利工程设计周期拉长，计算成果质量　

受到影响，设计成本也随之增大．因此，迫切需要与新规范相配　

３软件程序说明　

３．１软件功能　

软件包括《规范》中钢筋混凝土结构构件承载能力极限状　

态计算和钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算两大块，具体　

包括正截面受弯承载力计算、正截面受压承载力计算、正截面　

受拉承载力计算、受扭承载力计算、受冲切承载力计算、局部受　

压承载力计算、正截面抗裂验算、正截面裂缝宽度验算、受弯构　

件挠度验算等共９小块ｌ９个程序项，可以进行截面设计、校核　

计算、正常抗裂、裂缝宽度、挠度验算等水工混凝土结构设计中　

常用的设计．　

３．２适用范围及限制条件　

套的用先进开发语言编制的设计软件问世，适应形势的发展，　

满足广大设计工作者的需要．在局领导的大力支持下，成立了　

水工设计软件开发小组，决定应用全面质量管理的知识和方　

法，用新的语言开发水工混凝土结构设计软件．　

２开发工具（语言）的选择　

开发小组通过对目前的程序开发工具进行了咨询和研究，　

来稿日期：２００２—０４，１５　

本软件适用于水利水电工程的钢筋混凝土结构的设计，但　

不适用于混凝土坝的设计．当水工建筑物有专门的设计规范　

时，应符合专门规范的有关要求．　

作者简介：王宏伟（１９７０），男，山东荷泽人，现从事水利水电工程　

设计与管理工作．　

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８　

３，３数学模型及计算方法　

３．１．１数学模型　

浙江水利水电专科学校学报　

合和长期组合），　

２００２年６月　

（１）承载能力极限状态设计表达式．　

①基本组合．　

软件采用新《规范》的以分项系数表达的设计表达式，具体　

如下：　

（１）承载能力极限状态计算表达式，　

１　

），０ｇｔＳ（ＹＧ－Ｇ￣，ｙ。Ｑ　，　）≤÷Ｒ（

ｄ　

　，　）　

式中：），　一结构重要性系数，对结构安全级别为Ｉ、Ⅱ、Ⅲ　

级的结构及构件，可分别取１．１、１．０、０．９；　

一

设计状况系数，对应于持久状况、短暂状况、偶然　

状况，可分别取１．０、０．９５、０．８５；　

Ｓ（・）一作用（荷载）的效应系数；　

Ｒ（・）一结构构件抗力函数；　

结构系数，按《规范》取用；　

一

永久作用（荷载）分项系数，按《规范》取用；　

ｙｏ一可变作用（荷载）分项系数，按《规范》取用；　

永久作用（荷载）标准值；　

Ｑ　一可变作用（荷载）标准值；　

一

．　

材料强度设计值，按《规范》取用；　

ａｋ一结构构件几何参数的标准值．　

另外，上述计算表达式中所有内力设计值（轴向力Ｎ，弯矩　

Ｍ，剪力　，扭矩ｒ，）系指由各作用（荷载）标准值乘以相应的作　

用（荷载）分项系数后所产生的效应总和再乘以结构重要性系　

数），　及设计状况系数　后的值，　

（２）正常使用极限状态验算基本公式．　

分别按作用（荷载）效应的短期组合和长期组合进行设计．对于　

短期组合，采用下列设计表达式：　

７ｏＳ　（　，Ｑ　，　，　）≤Ｃ１　

对于长期组合，采用下列设计表达式：　

７ｏＳｌ（　，硒，　，　）≤Ｃ２　

式中：Ｃｉ、Ｃ２一结构的功能限值；　

Ｓ　（・）、　（・）一作用（荷载）效应短期组合和长期组合　

时的功能函数；　

一

材料强度标准值，按《规范》取用；　

一

可变作用标准值的长期组合系数．　

另外，荷载效应短期组合时的内力值（　、Ｍ　等）系指由各　

作用（荷载）标准值并乘以结构重要性系数），ｏ后的值；荷载效　

应长期组合时的内力值（Ｎｉ、Ｍ，等）系指由各作用（荷载）标准　

值并考虑荷载长期组合系数后所产生的效应总和再乘以结构　

重要性系数），　后的值．　

３．３．２计算方法　

本软件以《规范》为依据，以近概率设计法为基础，以材料　

强度标准值，荷载标准值以及各分项系数组成实用设计表达式　

来进行设计．具体有承载能力极限状态设计表达式（包括基本　

组合和偶然组合）、正常使用极限状态设计表达式（包括短期组　

１　

ｒ０ｇｒＳ≤　Ｒ　

０　

ｓ＝　ｒｃ，，ＣＧｉＧ￣ｉ＋　ＴＱｉＣＱ，ＱＩｅ　

Ｒ＝Ｒ（　／ｒｆ，／　／ｒ，，　）＝Ｒ（　＇＿／　，（ｆ　）　

式中：ＣＧ　、Ｃ　一分别为永久荷载和可变荷载的荷载效应系　

数；　

一

、　

分别为混凝土和钢筋的强度标准值；　

ｒｆ、　一分别为混凝土和钢筋的材料强度分项系数；　

、　一

分别为混凝土和钢筋的强度设计值；　

其余符号同上　

上列公式中，ｍ个可变荷载是指有可能同时出现的荷载，　

如不可能同时出现，就不应组合在一起，结构有几种不同受力　

情况时，则应分别不同情况计算荷载效应．　

②偶然组合一考虑偶然状况下永久荷载、可变荷载与一种　

偶然荷载（作用）的效应组合．　

１　

ｒ０ｇｒＳ≤—　Ｒ　

ｒｄ　

ｓ　ｒｃ，Ｃｃ，＇Ｇｋ　＋　ｒＱｉＣｏｉＱｋｉ　ＹＡＣＡＡＫ　

Ｒ＝Ｒ（　，　，ａｋ）　

式中：　一设计状况系数，对偶然设计状况，　＝０．８５；　

ＡＫ一偶然荷载（作用）标准值；　

一

偶然荷载的荷载效应系数；　

ｒＡ一偶然荷载（作用）分项系数，可取ｒＡ＝１．０．　

其余符号同上．　

（２）正常使用极限状态的表达式．　

正常使用极限状态验算是指验算在正常使用条件下的抗　

裂性、裂缝宽度和变形，并要求他们不超过相应的允许值．在正　

常使用极限状态验算时，应按荷载效应的短期组合及长期组合　

分别验算．　

①短期组合．　

０Ｓ≤Ｃｉ　

Ｓ　＝Ｓ　（　，Ｑ　，　）　

②长期组合．　

ｒｏＳ　≤Ｃ２　

＝　

（Ｇｌ，　，　，ａｋ）　

式中：Ｃｉ、Ｃ２一分别为短期组合及长期组合时的结构功能　

限值（裂缝宽度或挠度）；　

可变荷载长期组合时的标准值折减系数．　

３　４框图　

由于水工混凝土结构设计比较复杂，在计算过程中有很多　

条件需要判断，不同的情况就会有不同的计算方法和不同的计　

算结果．因此，与此对应，程序代码也就较复杂，需要仔细规划，　

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第ｌ４卷

认真研究．　

第２期　王宏伟，等．应用ｖＢ　６．０开发新版《水工混凝土结构设计》软件　９　

在软件编制过程中，我们用框图作为一个控制，来帮助我　

们进行程序设计．　

因本软件是一个综合性的程序结构，包含ｌ９个小程序，为　

保证程序设计的正确性和简洁性，我们采取了主框图和子框图　

相结合的方法，以主框图指导子框图，以子框图来细化主框图．　

我们共编制了１个主框图（见图１）和ｌ９个子框图，其中图２是　

以矩形截面偏心受压构件正截面受压为条件的配筋计算的子　

框图．事实证明，框图的编制保证了软件开发工作的快捷、正　

确、连续．　

一　

１　修改数学模　

Ｉ　型或算法　

图　王框图　

……．　

４　结　论　

　…　．　

版《水工混凝土结构设计》软件开发完成后，在我局水利　

设计　磊　。　：　夏　：　≤　

苎　；　作，　辜　’　：　

苎　篓　：　篓　桌莩吴　主　薮　．　萎　曩　

鍪苎　至　：　据　弃　（　，　弃菱　

成功

通过了局技术负责人、总工程师及有关专家的验收，一致　

竺堡苎翌釜　获　

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一　…　……………～　………　

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