安惠娟

(山西路恒交通勘察设计咨询有限公司，山西 太原 030006)

PCVX涵洞设计系统的应用体会

安惠娟

(山西路恒交通勘察设计咨询有限公司，山西 太原 030006)

涵洞是铁路、公路工程中的重要组成部分，随着公路行业的发展，涵洞设计由原来的手工绘制逐步改进为计算机软件出图，作者根据实际操作经验，指出PCVX在涵洞设计中的功能和应用，分析比较涵洞设计软件的优缺点。

PCVX；涵洞设计；系统；应用体会

涵洞是铁路、公路工程中的重要组成部分。在以往的设计中，小桥涵工程数量约占桥涵总数的70%~80%，平原地区，每公里约有1~3座；山区和丘陵地区，每公里平均约有4~6座。随着公路行业的不断发展，涵洞设计由原来的手工绘制逐步改进为计算机软件出图，极大地降低了设计成本，节省了人力、物力。现结合多年的涵洞设计经验，对计算机软件在涵洞设计中的应用进行分析与探讨。

1 辽宁院涵洞设计系统的应用

辽宁省交通勘测设计院研制的涵洞设计CAD系统一直延用至今。它覆盖面广，涉及盖板涵、盖板明涵、拱涵、箱涵、圆管涵；以计算准确、图面整洁、改动量少、简单易操作的特点，被广大设计人员长时间采用。

随着设计规范的更新，辽宁院设计程序中计算的荷载等级已不满足要求，洞口形式的单一(仅限于八字、一字、锥坡)也限制了该系统的应用范围。在辽宁院程序应用的过程中，因输入字符的形式不同，时常导致不能正常运行计算程序，计算出错时不能以文字的形式表达提示信息，需要反复查找数据信息中存在的问题。这些不足使辽宁院涵洞设计系统正在被PCV所替代。

2 PCVX的应用功能

PCVX是一套利用涵洞的设计理论与公路计算机辅助工程相结合的公路涵洞设计和成果图绘制软件系统。

(1)在PCVX中，涵洞的孔数支持任意孔的布置；涵洞的布置形式除明涵和箱涵只支持斜交斜做外，都支持斜交正做和斜交斜做。支持的修筑涵洞类型如下：盖板涵、盖板明涵、拱涵、圆管涵、倒虹吸、波纹管、箱涵。

(2)PCVX的洞口和附加洞口类型。

PCVX支持的洞口类型：八字墙、锥坡、进口急流槽、护坡边沟、边沟跌井、铺砌、排水沟、阶梯急流槽、倒虹吸竖井、跌水井、跌水、管道、出口急流槽、阶梯、挑坎、多级消力池、扭坡洞口等17种洞口形式。

PCVX支持的附加洞口类型：挑坎、多级消力池、进口急流槽、阶梯、排水沟、铺砌。

(3)在PCVX中，支持的洞身结合部位类型包括：一字墙、翼墙、挡墙、侧墙。洞身结合部位支持垂直和平行两种方式建筑。

(4)在PCVX中，支持的路线CAD格式很多，包括以下几个方面：海德、海地路线格式、海德路线格式、路线大师格式、纬地路线格式。

(5)在PCVX中，支持涵洞的力学计算和涵洞的水文计算。具体包括：盖板涵、拱涵、管涵和箱涵四种类型的力学验算和水力计算。

(6)在PCVX中，提供了两种图框可供用户选择：PCVX工程标准图框的定制；用户自定义图框的定制。PCVX标准图框的定义为公路工程的标准图框。

仅仅通过理论和方法的传输是不够的，还要借助榜样力量的激励作用，通过优秀学长的言传身教，树立榜样的示范力量，加强研究生自我激励、自我学习、自我成长的培养。与此同时，建立反馈评价体系，组织新生对每次教育内容、教育方式与效果进行评价，及时根据评价结果对入学教育进行修正和完善，提高教育的规范化程度和科学化水平，也使得新生对于入学教育不再单单是被动的接受，而转变为主动的参与，真正发挥研究生的主观能动性，使其真正成为新生教育的“主人”，实现教育开展的有效性[10]。

(7)强大的阶梯涵处理功能：对于阶梯涵提供分节错台和逐级错台功能；涵顶可以平置和斜置；对于阶梯涵，系统会根据控制参数进行自动的学习和设置。

(8)涵洞的控制方式由：涵洞进口标高，出口标高，中心标高，涵洞进出口纵坡有组合控制；还提供了以边坡宽度控制涵洞的方式。

3 PCVX与辽宁院涵洞程序的差异

PCVX是在系统设计和分析的过程中，继承了旧版本中的所有精华，并结合自PCVX发布以来的所有的客户问题，根据涵洞设计过程中的需要研发而得到的一款非常优秀的涵洞CAE软件系统。PCVX与辽宁院涵洞程序的主要区别体现如下：

(1)对新标准的支持：支持新桥涵规范规定的荷载等级(包括汽车1、2级，城市道路荷载等)的结构计算；支持新的标准图的规范、构造图的绘制；支持符合新规范的布置图的绘制。

(2)波纹管涵洞是PCVX新增的一种涵洞类型。

(3)PCVX中铺砌可作为附加洞口。

(4)PCVX在沉降缝的设计功能中大大加强：支持涵洞的沉降缝的自动布置、合并和拆分。在用户设计涵洞完毕后，PCVX提供对涵洞的沉降缝和涵顶分节的动态交互拖动功能。

(5)PCVX提供的阶梯涵设计自动化和自由程度更高:提供了系统设置和用户自定义设置两种方式。

用户设置阶梯涵：主要用于根据实际需要设置一些特殊的分段信息，PCVX在计算过程中，系统对分段的长度保持原样。

(6)支持盖板涵和拱涵的分级错台和逐节错台：在设计盖板涵和拱涵的时候，系统将根据用户的设置对陡坡涵进行分级错台或者逐节错台。在错台的过程中，涵顶可设置为平置或者斜置的功能，在平置的时候，系统自动把涵顶的坡度设置为系统的最小涵顶纵坡；在涵顶斜置的时候，用户可以直接输入涵洞的涵顶的坡度。

(7)支持更多的涵洞的立面图布置组合控制方式：在PCVX系统中，支持进口标高、出口标高、中心标高、进出口连线的纵坡的两两组合控制，包括：进口和出口标高控制、进口标高和中心比高控制、进口标高和进出口连线的纵坡控制、中心标高和出口标高控制、中心标高和进出口连线的纵坡控制、出口标高和进出口连线的控制。在设计的过程中，还支持锁定进口或者出口长度与标高的布局控制，此功能在设计改建涵洞或者有建筑条件限制的涵洞时更加得心应手。

(8)路基的相关原始设计参数的输入方面：在路基的原始设计参数(包括设计线，地面线，地质线)的输入过程中，提供了下面几种方式：直接输入；鼠标点取输入；文本拷贝；文本导入；来自路线引擎；可视化标准断面的输入等。

(9)动态拖动功能：PCVX采用实体循环拖动功能，实现了涵洞的设计参数在设计图上的动态调整功能。比如用户可以直接拖动盖板涵的剖面图的投影的基础相关的夹点实现基础高度或者位置的改变，在拖动完毕后，系统会根据用户的拖动结果，按照用户设置的精度要求更新相应的设计参数，并且同步更新其他设计图组件如立面图平面图等等。

(10)对绘图设置的AutoCAD环境变量控制更加精确：PCVX对绘制图层、标注类型、文字类型等的个别或者批量的修改支持全面。

4 PCVX在涵洞设计中的批量应用

PCVX有许多可以批量应用的功能，为修改图纸提拱了便利，大大节约了涵洞设计的时间。

(1)建一个常用的PCVX模板。在PCVX生图的过程中，将各个剖面图、立面图、平图、侧面图的比例、位置调整到一个适当的数值，保存版位。其余涵洞图均可按这个版位加载，进行批量修改。

(2)批量修改涵洞属性。在“PCVX菜单选项”子菜单下，可以进行材料方案、标注方案、实体命名方案的修改，并将其保存在你的PCVX模板中，在新的项目组涵洞添加完成后，可对本项目组的个别或所有涵洞进行涵洞属性的批量修改。

(3)导出项目的应用。在PCVX的应用过程中，有时会出现数据文件无法打开的情况，因此，对建立好的涵洞项目组在发布图后应及时进行项目的导出，备份项目涵洞数据。

(4)图框与CAD环境的批量替换。在“PCVX菜单工具”子菜单下，可以进行项目组涵洞图框与CAD环境的批量替换，为修改图纸提拱方便。这个工作可以在建立模板的同时进行定义，还可以将图纸的线条粗细、线型形式定义后进行批量替换。

(5)在涵洞的设计过程中，相同形式的涵洞可以采用拷贝、粘贴涵洞进行批量操作，对设计线、地面线、涵底标高进行相应修改即可。

5 PCVX在应用过程中遇到的问题

笔者在PCVX的应用过程中也遇到一些问题，希望与其他设计人员一起探讨解决。

(1)项目组所有涵洞统一发布出图，不能单个出图，不便于个别涵洞的修改。

(2)平面图中的剖面位置不能手动修改剖面方向。

(3)PCVX发布的涵洞设计图中虚实线的划分与涵洞标准图中的要求不一致，需要手动修改。

(4)两孔以上的盖板涵设计，墩帽设计图没有给出。

(5)当涵洞右前夹角大于90°时，盖板涵的盖板配筋图中，顶层、底层平面钢筋网需要镜像设置，以保证与布置图的统一，以及盖板顶层、底层钢筋不颠倒。

6 结束语

PCVX在涵洞设计中的应用技巧还有很多，只要在设计中不断探索、积累，还能将涵洞设计的速度有更大的提高。

PCVX culvert design system application experience

An Huijuan

The railway tunnelsand road projectin the importantpart,alongwith the developmentof the industry ofhighway,culvertdesign by originalhand-painted gradually improve computer software for the figure,the author according to practicaloperation experience,and pointsout that in the design ofPCVX culverts function and application compared and analyzed,and the advantagesand disadvantagesof the culvertdesign software.

PCVX;Culvertdesign;System;Application experience

U 449.1

A

1000-8136(2011)29-0016-02