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[摘 要]本文主要就热力管网在一级网施工时，较为常见的固定墩尺寸不能按照设计图纸施工需要变更时，如何应用Visual Basic计算机编程语言编写固定墩验算程序，通过程序的反复验算达到快捷确定新尺寸是否满足工艺的要求。
[关键词]热力管道；固定墩验算；Visual Basic编程
中图分类号：TU.2014 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0045-02
一、研究背景
因城镇化的推进，大型集中供热日渐成为城镇居民供暖的主要发展方向。在相应的热力网一级网设计中，管道需间隔一段距离或在必要位置设置钢筋混凝土的固定支座——即固定墩。实际施工时经常因现场条件约束，需对固定墩的尺寸进行调整，如使用计算机程序开发一套固定墩验算程序必将大大提高工作效率。
二、相关技术
1、固定墩设计的相关规定及要求
固定墩的配筋絕大多数是按构造要求考虑的，因此主要技术参数是固定墩的几何尺寸。按《城镇直埋管道技术要求》中的有关规定，需对固定墩进行抗倾覆和抗滑移验算。
a、 抗滑移验算
Ks = （KEp + f1 + f2 + f3 ）/ （ Ea + T ） ≥ 1.3
式中 Ks — 抗滑移系数；
K — 固定墩后背土压力折减系数，取0.4～0.7；
Ep — 被动土压力（N）；
f1、f2、f3 — 固定墩底面、侧面及顶面与土壤产生的摩擦力（N）；
Ea — 主动土压力（N），当固定墩前后位粘性土时Ea 可略去；
T — 供热管道对固定墩作用力（N）
b、抗倾覆验算
Kov = 〔KEpX2 + （G+G1）d/2〕/ 〔EaX1 + T（H-h2）〕≥ 1.5
σmax = ≤ 1.2f
Ep = 1/2 ρgbh（h1 + H）tg2（45°+ Φ/2）
Ea = 1/2 ρgbh（h1 + H）tg2（45°- Φ/2）
式中 Kov — 抗倾覆系数；
X2 — 被动土压力Ep作用点至固定墩底面距离；
X1 — 主动土压力Ea作用点至固定墩底面距离（N）；
G — 固定墩自重（N）；
G1 — 固定墩底面对土壤的最大压应力（N）；
σmax — 供热管道对固定墩作用力（N）；
f — 地基承载力设计值（Pa）；
b、d、h — 固定墩几何尺寸（宽、厚、高）（m）；
h1、h2、H — 固定墩顶面、管孔中心和底面至地面的距离（m）；
Φ— 回填土内摩擦角，砂土取30°。
C、回填土与固定墩的摩擦系数
2、Visual Basic 6.0 计算机编程语言
Visual Basic是一种由？Microsoft？公司开发的结构化的、模块化的、面向对象的、包含协助开发环境的事件驱动为机制的可视化程序设计语言。它源自于BASIC编程语言。VB拥有图形用户界面（GUI）和快速应用程序开发（RAD）系统，能够轻松的创建ActiveX控件。VB 的程序还是一种基于窗体的可视化组件安排的联合，默认的属性和方法已经有一部分定义在了组件内，所以不用写多少代码就可以完成一个简单的程序。因此应用该语言程序来编写热力管道固定墩验算的计算机程序比较容易实现。
三、验算程序的编写
打开 VB编程软件，首先创建新工程，应用软件的功能添加视窗和对话框；接下来依据工程实际设计和定义各个“标签”、“命令”。要求视窗和对话框要简洁，并且布局关系合理。最后，按照函数关系，并应用“if”判断语句编写程序语言。应当注意的是，在编写过程中，各参数的逻辑关系要清晰，为了避免错误输入，应对条件参数的“标签”初始状态时设置为“False”，在点击某一“命令”时，将相关“标签”激活为“Ture”。源程序如下（节选，抗滑移部分）：
Private Sub ml1_Click（）
bq1.Caption = InputBox（"请输入地面至固定墩底面的距离 m"， "输入框"）
bq2.Caption = InputBox（"请输入回填土与固定墩的摩擦系数 "， "输入框"）
bq3.Caption = InputBox（"请输入回填土内摩擦角 度"， "输入框"）
bq4.Caption = InputBox（"请输入固定墩的宽或井室的宽（外皮尺寸） m"， "输入框"）
bq5.Caption = InputBox（"请输入固定墩的厚或井室的长（外皮尺寸） m"， "输入框"）
bq6.Caption = InputBox（"请输入固定墩的高或井室的高（外皮尺寸） m"， "输入框"）
bq7.Caption = InputBox（"请输入土壤容重 kN/m3"， "输入框"）
bq8.Caption = InputBox（"请输入热力管道双管推力 吨"，"输入框"）
ml1.Enabled = True
ml2.Enabled = True
ml3.Enabled = False
ml4.Enabled = False
ml5.Enabled = False
End Sub
Private Sub ml2_Click（）
ml2.Enabled = False ml3.Enabled = True
ml4.Enabled = True
ml5.Enabled = True
End Sub
Private Sub ml3_Click（）
hzong = Val（bq1.Caption）： u = Val（bq2.Caption）： jiao = Val（bq3.Caption）： b = Val（bq4.Caption）： d = Val（bq5.Caption）： h = Val（bq6.Caption）： r = Val（bq7.Caption）： tui = Val（bq8.Caption）
kzhe = 0.55
hcha = hzong - h
fding = r * hcha * b * d * u
gzong = r * hcha * b * d + 24 * h * b * d
fdi = gzong * u
fce = r * hzong * d * h * u * 4 / 3
zjiao = （45 + jiao / 2） * 3.1415 / 180
zqjiao = Tan（zjiao）
ebei = 0.5 * r * b * h * （hcha + hzong） * zqjiao * zqjiao
zjiaoc = （45 - jiao / 2） * 3.1415 / 180
zqjiaoc = Tan（zjiaoc）
ezhu = 0.5 * r * b * h * （hcha + hzong） * zqjiaoc * zqjiaoc
k = （kzhe * ebei + fding + fdi + fce） / （ezhu + tui * 10）
bq9.Caption = k
If k >= 1.3 Then Label26.Caption = "該尺寸可行"
If k < 1.3 Then Label26.Caption = "该尺寸不可行"
End Sub
编写完毕后，进行测试运行，输入不同参数进行多次试算，确定验算结果的正确性，若无误则可加密编译。
下面对程序的视窗和对话框样式及具体操作做以简述如下：
双击程序图标，将出现视窗界面。在初始状态下所有标签键（以下称bq）均无法输入数值默认为false，点击命令键（以下称ml）“输入数据”，则所有bq均被击活，依次点击bq将会弹出对话框，按照提示填入条件数值，输入完毕后点击确认，此时，所有bq的内容全部变为false（若想更改，再点击ml“输入数据”即可），接下来按照实际情况，选择点击ml“单墩”、ml“单井”或ml“双井”，计算得出的K值将显示在空白处，并在结果后面自动提示该尺寸是否可行。
四、结束语
仅凭借设计人员、工程技术人员的经验和手工计算将很难实现城市建设效率及工程建设质量的提高，随着计算机技术的不断发展，将计算机编程引入工程建设领域已不是新鲜事，比如各种建筑设计和制图软件应经得到了广泛的应用，但在施工过程中，为现场工程技术管理人员服务的验算和检验软件的开发就很少得到人们的重视。希望通过使用VB程序语言编写“热力管道固定墩验算程序”为热力管网施工的现场管理提供有益的帮助。
参考文献
[1] 薛亮，Visual Basic实用教程，西安电子科技大学出版社，2012.
[2] 城镇直埋供热管道工程技术规程，CJJ/T 81-1998. 16～18.
作者简介
尹承昕，男，（1980—），吉林人，大学本科，作者专业：环境工程与设备/土木工程，作者研究方向：城市供热。
[关键词]热力管道；固定墩验算；Visual Basic编程
中图分类号：TU.2014 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0045-02
一、研究背景
因城镇化的推进，大型集中供热日渐成为城镇居民供暖的主要发展方向。在相应的热力网一级网设计中，管道需间隔一段距离或在必要位置设置钢筋混凝土的固定支座——即固定墩。实际施工时经常因现场条件约束，需对固定墩的尺寸进行调整，如使用计算机程序开发一套固定墩验算程序必将大大提高工作效率。
二、相关技术
1、固定墩设计的相关规定及要求
固定墩的配筋絕大多数是按构造要求考虑的，因此主要技术参数是固定墩的几何尺寸。按《城镇直埋管道技术要求》中的有关规定，需对固定墩进行抗倾覆和抗滑移验算。
a、 抗滑移验算
Ks = （KEp + f1 + f2 + f3 ）/ （ Ea + T ） ≥ 1.3
式中 Ks — 抗滑移系数；
K — 固定墩后背土压力折减系数，取0.4～0.7；
Ep — 被动土压力（N）；
f1、f2、f3 — 固定墩底面、侧面及顶面与土壤产生的摩擦力（N）；
Ea — 主动土压力（N），当固定墩前后位粘性土时Ea 可略去；
T — 供热管道对固定墩作用力（N）
b、抗倾覆验算
Kov = 〔KEpX2 + （G+G1）d/2〕/ 〔EaX1 + T（H-h2）〕≥ 1.5
σmax = ≤ 1.2f
Ep = 1/2 ρgbh（h1 + H）tg2（45°+ Φ/2）
Ea = 1/2 ρgbh（h1 + H）tg2（45°- Φ/2）
式中 Kov — 抗倾覆系数；
X2 — 被动土压力Ep作用点至固定墩底面距离；
X1 — 主动土压力Ea作用点至固定墩底面距离（N）；
G — 固定墩自重（N）；
G1 — 固定墩底面对土壤的最大压应力（N）；
σmax — 供热管道对固定墩作用力（N）；
f — 地基承载力设计值（Pa）；
b、d、h — 固定墩几何尺寸（宽、厚、高）（m）；
h1、h2、H — 固定墩顶面、管孔中心和底面至地面的距离（m）；
Φ— 回填土内摩擦角，砂土取30°。
C、回填土与固定墩的摩擦系数
2、Visual Basic 6.0 计算机编程语言
Visual Basic是一种由？Microsoft？公司开发的结构化的、模块化的、面向对象的、包含协助开发环境的事件驱动为机制的可视化程序设计语言。它源自于BASIC编程语言。VB拥有图形用户界面（GUI）和快速应用程序开发（RAD）系统，能够轻松的创建ActiveX控件。VB 的程序还是一种基于窗体的可视化组件安排的联合，默认的属性和方法已经有一部分定义在了组件内，所以不用写多少代码就可以完成一个简单的程序。因此应用该语言程序来编写热力管道固定墩验算的计算机程序比较容易实现。
三、验算程序的编写
打开 VB编程软件，首先创建新工程，应用软件的功能添加视窗和对话框；接下来依据工程实际设计和定义各个“标签”、“命令”。要求视窗和对话框要简洁，并且布局关系合理。最后，按照函数关系，并应用“if”判断语句编写程序语言。应当注意的是，在编写过程中，各参数的逻辑关系要清晰，为了避免错误输入，应对条件参数的“标签”初始状态时设置为“False”，在点击某一“命令”时，将相关“标签”激活为“Ture”。源程序如下（节选，抗滑移部分）：
Private Sub ml1_Click（）
bq1.Caption = InputBox（"请输入地面至固定墩底面的距离 m"， "输入框"）
bq2.Caption = InputBox（"请输入回填土与固定墩的摩擦系数 "， "输入框"）
bq3.Caption = InputBox（"请输入回填土内摩擦角 度"， "输入框"）
bq4.Caption = InputBox（"请输入固定墩的宽或井室的宽（外皮尺寸） m"， "输入框"）
bq5.Caption = InputBox（"请输入固定墩的厚或井室的长（外皮尺寸） m"， "输入框"）
bq6.Caption = InputBox（"请输入固定墩的高或井室的高（外皮尺寸） m"， "输入框"）
bq7.Caption = InputBox（"请输入土壤容重 kN/m3"， "输入框"）
bq8.Caption = InputBox（"请输入热力管道双管推力 吨"，"输入框"）
ml1.Enabled = True
ml2.Enabled = True
ml3.Enabled = False
ml4.Enabled = False
ml5.Enabled = False
End Sub
Private Sub ml2_Click（）
ml2.Enabled = False ml3.Enabled = True
ml4.Enabled = True
ml5.Enabled = True
End Sub
Private Sub ml3_Click（）
hzong = Val（bq1.Caption）： u = Val（bq2.Caption）： jiao = Val（bq3.Caption）： b = Val（bq4.Caption）： d = Val（bq5.Caption）： h = Val（bq6.Caption）： r = Val（bq7.Caption）： tui = Val（bq8.Caption）
kzhe = 0.55
hcha = hzong - h
fding = r * hcha * b * d * u
gzong = r * hcha * b * d + 24 * h * b * d
fdi = gzong * u
fce = r * hzong * d * h * u * 4 / 3
zjiao = （45 + jiao / 2） * 3.1415 / 180
zqjiao = Tan（zjiao）
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zqjiaoc = Tan（zjiaoc）
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k = （kzhe * ebei + fding + fdi + fce） / （ezhu + tui * 10）
bq9.Caption = k
If k >= 1.3 Then Label26.Caption = "該尺寸可行"
If k < 1.3 Then Label26.Caption = "该尺寸不可行"
End Sub
编写完毕后，进行测试运行，输入不同参数进行多次试算，确定验算结果的正确性，若无误则可加密编译。
下面对程序的视窗和对话框样式及具体操作做以简述如下：
双击程序图标，将出现视窗界面。在初始状态下所有标签键（以下称bq）均无法输入数值默认为false，点击命令键（以下称ml）“输入数据”，则所有bq均被击活，依次点击bq将会弹出对话框，按照提示填入条件数值，输入完毕后点击确认，此时，所有bq的内容全部变为false（若想更改，再点击ml“输入数据”即可），接下来按照实际情况，选择点击ml“单墩”、ml“单井”或ml“双井”，计算得出的K值将显示在空白处，并在结果后面自动提示该尺寸是否可行。
四、结束语
仅凭借设计人员、工程技术人员的经验和手工计算将很难实现城市建设效率及工程建设质量的提高，随着计算机技术的不断发展，将计算机编程引入工程建设领域已不是新鲜事，比如各种建筑设计和制图软件应经得到了广泛的应用，但在施工过程中，为现场工程技术管理人员服务的验算和检验软件的开发就很少得到人们的重视。希望通过使用VB程序语言编写“热力管道固定墩验算程序”为热力管网施工的现场管理提供有益的帮助。
参考文献
[1] 薛亮，Visual Basic实用教程，西安电子科技大学出版社，2012.
[2] 城镇直埋供热管道工程技术规程，CJJ/T 81-1998. 16～18.
作者简介
尹承昕，男，（1980—），吉林人，大学本科，作者专业：环境工程与设备/土木工程，作者研究方向：城市供热。