本文的主要内容是编制PKPM系列软件中的混凝土梁柱构件计算机辅助设计程序,完成混凝土梁柱施工图CAD系统的开发。混凝土梁柱施工图CAD系统是中国建筑科学研究院PKPM系列软件的一个子系统,它实现了混凝土梁柱构件的配筋设计计算功能,能够完成不同类型施工图的绘制。 本文研究了2004版及以前版本的PKPM软件梁柱施工图绘制模块,充分汲取了PKPM系列软件开发团队在编程实践中积累的经验。在此基础上,完成了梁柱施工图CAD系统进行了总体设计和模块设计,确定了系统的数据结构和模块关系,在CFG图形平台上利用C++和Fortran混合语言编程,成功开发了混凝土梁柱施工图CAD系统。 本课题完成的主要工作包括以下内容: 1) 完成了梁柱施工图软件的需求分析 考虑到与PKPM系统的其他程序的协调,确定了软件应架构在PKPM工程部自主开发的CFG图形平台上。考虑到COM标准在可扩展性可维护性等方面的优势,确定了使用COM组件完成表格操作等通用功能的开发。由于在CFG图形平台开发程序需要使用C++语言和Fortran语言进行混合语言编程,因此需求分析部分对C++语言和Fortran语言的特点作了分析,同时讨论了混合语言编程技术的主要实现要点,另外还对COM技术作了简单介绍。需求分析部分还研究了结构细部构造设计流程与特点,并在此基础上完成了软件的功能需求的分析。 2) 基于需求分析的结果,完成了系统的功能设计、模块设计与数据结构设计 在软件设计过程中,本文分析了2004版及以前版本的PKPM软件的模块组织的特点,根据软件的功能需求,将原来分散的施工图模块整合为构件归并、配筋计算、绘制施工图与用户交互四个大的模块。以此为基础,完成了数据结构的设计,确定在程序中使用层次化的数据存储与处理方案。 3) 完成整体配筋计算模块的设计与开发 配筋计算模块整合了2004版PKPM系统中的平面配筋计算模块和立面配筋计算模块,使用针对构件对象的配筋设计方案代替原有的针对施工图的配筋设计方案进行开发。各种方式施工图共享统一的配筋数据,确保了施工图的不同表现形式中内容的一致性。配筋计算模块根据规范中关于混凝土构件的计算要求和构造要求进行开发,配筋系统的参数设置合理,使用户可以灵活的控制程序选筋的过程。 4) 完成绘制施工图模块与用户交互模块的优化设计 梁柱施工图CAD系统以平法施工图为基础对施工图绘制系统和用户交互系统进行组织,用户在可在平法施工图上直接进行钢筋修改、选构件出其他种类施工图的操作,简化了用户操作。施工图绘制模块完全按照《建筑制图标准》等国家相关标准进行开发,同时采用参数控制、自动布图等技术,生成的施工图标准化程度较高,符合工程设计人员的要求。梁柱施工图CAD系统的用户交互模块采用基于事件驱动的交互平台进行开发。该交互系统采用基于MFC的架构进行设计,界面友好,支持用户对工具栏等常用界面元素的定制,可以按照用户定制的界面执行命令,满足了不同用户的需求。 通过大量用户的测试和实际工程应用,本系统达到了预期的开发目的,满足大多数用户的实际使用需求。