Lê Quỳnh Mai (ch biên) – Bùi Công Đ – Trương Thanh Hồng – Hồng Thuỳ Linh Nguy n Đình Phương – Lê Đ c Hi n – Đ Xuân C nh – Phan Th Thu Hi n Giáo trình Tự động hóa Thiết kế cầu đường NXB Đại học Giao thông vận tải - 2009 Lê Quỳnh Mai (ch biên) – Bùi Cơng Đ – Trương Thanh Hồng – Hồng Thuỳ Linh Nguy n Đình Phương – Lê Đ c Hi n – Đ Xuân C nh – Phan Th Thu Hi n Giáo trình Tự động hóa Thiết kế cầu đường NXB Đ i h c giao thông v n t i - 2009 L i nói u T #∃ng hóa t∋t c∗ l,nh v c hi/n #ang #!1c xã h∃i quan tâm #3c bi/t b5i nh6 n8ng su∋t lao #∃ng #!1c nâng cao, ch∋t l!1ng s∗n ph9m :n #;nh t=t h2n, nhi>u ý t!5ng m?i có c2 h∃i tr5 thành hi/n th c T #∃ng hóa cơng tác thi≅t k≅ cơng trình giao thơng cΑng khơng nΧm ngồi quy lu∆t chung #ó, hi/n nay, hΕu h≅t công ty l,nh v c t! v∋n thi≅t k≅ cơng trình giao thơng #>u r∋t trΦng th c hi/n t #∃ng hóa cơng tác thi≅t k≅ cơng ty cΓa Ηi>u #!1c thΙ hi/n rõ nét vi/c #Εu t! cΓa cơng ty (mua sϑm máy tính, phΕn m>m #ào tΚo nhân l c) cΑng nh! triΙn khai t #∃ng hóa thi≅t k≅ r∋t nhi>u cơng trình th c t≅ V?i s #a dΚng cΓa mình, tốn cơng tác thi≅t k≅ ln #ịi hΛi s linh hoΚt cΓa cơng tác t #∃ng hóa Chính v∆y, #Ι phΕn #áp Μng #!1c yêu cΕu c∋p bách tΝ th c t≅ s∗n xu∋t, n∃i dung cu=n giáo trình #> c∆p #≅n t∋t c∗ v∋n #> c2 b∗n nh∋t cΓa vi/c th c hi/n t #∃ng hóa thi≅t k≅ cơng trình giao thơng cΑng nh! ph!2ng pháp #Ι nâng cao mΜc #∃ t #∃ng hóa cho phù h1p v?i tΝng yêu cΕu chuyên bi/t xu∋t hi/n trình thi≅t k≅ N∃i dung cΓa giáo trình s #úc k≅t kinh nghi/m gi∗ng dΚy mơn T #∃ng hóa thi≅t k≅ cΕu #!6ng cho sinh viên ngành xây d ng cơng trình giao thơng q trình tham gia th c hi/n t #∃ng hóa cơng tác thi≅t k≅ ngồi s∗n xu∋t cΓa tác gi∗ cΑng nh! c∆p nh∆t m?i nh∋t nh ng công ngh/ chΓ ch=t phΘc vΘ cho vi/c t #∃ng hóa H2n n a, n∃i dung t∆p trung vào nh ng thành phΕn c=t lõi phΘc vΘ cho mΘc #ích t #∃ng hóa thi≅t k≅ cΕu #!6ng, v?i nh ng n∃i dung mang tính g1i m5 #;nh h!?ng cho tΝng chuyên ngành, khi≅n cho cu=n giáo trình hoàn toàn phù h1p v?i #;nh h!?ng #ào tΚo theo tín chΡ cΓa Nhà tr!6ng Chúng tơi xin chân thành c∗m 2n s #óng góp ý ki≅n cΓa #Σng nghi/p q trình hồn thi/n cu=n giáo trình V?i t=c #∃ phát triΙn r∋t nhanh cΓa công ngh/ nh! hi/n chϑc chϑn rΧng th6i gian t?i, nhi>u v∋n #> liên quan #≅n vi/c th c hi/n t #∃ng hóa thi≅t k≅ sΤ ph∗i thay #:i, hy vΦng rΧng, v?i ý ki≅n #óng góp cΓa bΚn #Φc s c∆p nh∆t ki≅n thΜc cΓa b∗n thân, lΕn xu∋t b∗n sau cΓa cu=n sách sΤ hoàn thi/n h2n nΟa, sΤ #áp Μng t=t h2n nΟa yêu cΕu cΓa bΚn #Φc Hà N∃i, ngày 15 tháng 01 n8m 2009 Các tác gi M CL C PHẦN I: MỞ ĐẦU T ng quan v thi t k≅ t #∃ng hóa thi≅t k≅ cơng trình giao thơng Ηôi nét v> phΕn m>m dùng cho thi≅t k≅ cơng trình giao thơng 3 L a chΦn phΕn m>m dùng cho thi≅t k≅ cơng trình giao thơng Chuyên bi/t hóa phΕn m>m K≅t ch!2ng 11 d b X R PHẦN II: LẬP TRÌNH TRÊN ỨNG D NG NỀN 12 CH NG I: KH I NI M 12 CH NG II: T NG QU N V VB 17 Η3c #iΙm cΓa VBA 17 Trình t xây d ng m∃t d án bΧng VBA 17 C∋u trúc cΓa m∃t d án VBA 18 Môi tr!6ng phát triΙn tích h1p VBA ID 19 Ví dΘ #Εu tiên v?i VBA 21 i R CHƯƠNG III: CƠ B N V NGÔN NG L P TRÌNH VISU L B SIC 23 Nh ng qui #;nh v> cú pháp 23 Các tr1 giúp v> cú pháp trình vi≅t mã l/nh 23 Tính n8ng g1i nh? t hồn thi/n mã l/nh TΝ khoá VB 26 Các kiΙu d li/u c2 b∗n 26 Khai báo bi≅n VB 33 Các tốn tΥ hàm thơng dΘng 39 Các c∋u trúc #i>u khiΙn Ch!2ng trình 50 10 T: chΜc ch!2ng trình theo h/ th=ng mô-#un chu9n 58 11 Làm vi/c v?i UserForm thành phΕn #i>u khiΙn 59 12 Các h∃p thoΚi thông dΘng 75 13 L∆p trình xΥ lý t∆p tin 79 Gς r=i bΩy lΞi VBAID 89 y RP R y PR i RI CHƯƠNG IV: L P TRÌNH TR N MICROSO T C L 98 T:ng quan v> Microsoft xcel 98 Macro 100 Xây d ng hàm m?i xcel 106 Add-in Phân ph=i Μng dΘng m5 r∃ng 112 H/ th=ng #=i t!1ng xcel 116 S ki/n cΓa #=i t!1ng xcel 136 Các thao tác c2 b∗n xcel Giao di/n ng!6i dùng 156 i i R i i  RI i CHƯƠNG V: L P TRÌNH TRÊN UTOC D 179 T:ng quan v> AutoCAD 179 Qu∗n lý d án VBA AutoCAD 182 Macro 186 H th ng i t!1ng AutoCAD 191 Các thao tác c2 b∗n AutoCAD 198 Giao di/n ng!6i dùng 269 a5 a G ¡ PHẦN III: SỬ D NG PHẦN MỀM TRONG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH GIAO 274 THƠNG CH NG I: M Đ U 274 Khái ni/m v> thi≅t k≅ t #∃ng hóa thi≅t k≅ cơng trình giao thơng Thi≅t k≅ cơng trình giao thơng máy tính 276 Thi≅t k≅ #!6ng tơ máy tính 277 Thi≅t k≅ cΕu máy tính 278 ¡£¢ ¡ CHƯƠNG II: X Y D NG B N Đ S 279 Khái ni/m v> b∗n #Σ s= 279 Nguyên tϑc xây d ng b∗n #Σ s= 279 Xây d ng b∗n #Σ s= tΝ s= li/u #o toàn #Κc v?i Nova-TDN 282 Xây d ng b∗n #Σ s= tΝ b∗n #Σ #;a hình in gi∋y v?i Nova-TDN sΥ dΘng phΕn m>m CAD Overlay 289 Xây d ng b∗n #Σ s= tΝ b∗n #Σ #;a hình in gi∋y v?i Nova-TDN khơng dùng phΕn m>m CAD Overlay 292 TΚo trϑc dΦc trϑc ngang #!6ng t nhiên cΓa tuyn #!6ng trờn bn # s= Ă ĂÔ CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH, TÍNH TO N K T C U 301 T:ng quan v> phân tích, tính tốn k≅t c∋u 301 Q trình mơ hình hóa k≅t c∋u Phân tích k≅t c∋u - Q trình xΥ lý Các thao tác v?i k≅t qu∗ - Quá trình h∆u xΥ lý 315 Xu∋t k≅t qu∗ 317 Ψng dΘng MIDAS/Civil mơ hình hóa phân tích k≅t c∋u 318 Ví dΘ tốn dΕm v?i t∗i trΦng t,nh 387 ĂƯQ ĂƠQ Ă PH N IV: CU HI BI TP âƯĂ ĂƯĂ ƠƯĂ ĂƠĂ Cõu hi t∆p PhΕn II - Ch!2ng III - C2 b∗n v> ngơn ng l∆p trình Visual Basic Câu hΛi t∆p PhΕn II - Ch!2ng IV - L∆p trình xcel Câu hΛi t∆p PhΕn II - Ch!2ng V - L∆p trình Trên AutoCAD Câu hΛi t∆p PhΕn III - Ch!2ng III – Phân tích, tính tốn k≅t c∋u Đ ă Ă PHN V: TI LI U THAM KH O 418 PHẦN VI: DANH M C HÌNH VẼ 419 M PH N I: M T ng quan v thi t k t thơng #∃U Đ U đ ng hóa thi t k cơng trình giao Cơng tác thiết kế ln có vị trí quan trọng từ lập dự án thi cơng, hồn thành đưa cơng trình vào sử dụng Từ trước đến nay, cơng tác khảo sát thiết kế biết đến trình gồm nhiều cơng đoạn khác nhau, mà mục đích cuối xác lập cấu tạo cơng trình, cách thức thi công chủ đạo để tạo công trình thực địa phương pháp khai thác cơng trình cách hiệu Kết cơng tác thiết kế thể dạng hồ sơ thiết kế, nghĩa trình thiết kế nhắm đến việc tạo hồ sơ thiết kế, mà mơ tả cách đầy đủ tồn mục đích q trình thiết kế Thơng thường hồ sơ thiết kế bao gồm thành phần sau: Bản thuyết minh: nơi thể sở cho công tác thiết kế, lập luận người thiết kế giải thích đề phương án thiết kế Các loại bảng tính, bảng thống kê: nơi trình bày kết tính tốn q trình thiết kế, sở cho việc lập vẽ xác định chi phí đầu tư cho cơng trình Bản vẽ: nơi thể chi tiết cấu tạo cơng trình phương pháp chủ đạo để thi cơng cơng trình Dự tốn: nơi thể cách thức xác định tổng mức đầu tư cho cơng trình Mức độ chi tiết thành phần hồ sơ thiết kế phụ thuộc vào yêu cầu giai đoạn trình đầu tư cho cơng trình Ví dụ giai đoạn lập vẽ thi cơng địi hỏi mức độ chi tiết cao Nếu xem xét kỹ bên hồ sơ thiết kế cơng trình giao thơng nhận thấy chúng có mối liên hệ chặt chẽ với theo quan hệ logic rõ ràng, ví dụ kích thước hình học vẽ phải phù hợp với kết tính tốn trình bày bảng tính Điều nói lên rằng, mô tả mối liên hệ thành chuỗi lệnh ta có tay thành phần tự động hóa thiết kế cơng trình giao thơng Vấn đề cịn lại tìm kiếm giải pháp thích hợp để thực tự động hóa Tự động hóa cơng việc hiểu cơng việc thực tự động hồn tồn hay phần nhờ có trợ giúp thiết bị Ví dụ q trình chế tạo xe tự động hóa nhờ hệ thống robot dây truyền sản xuất Trong lĩnh vực thiết kế cơng trình giao thơng, sản phNm cơng tác hồ sơ thiết kế, thiết bị trợ giúp phù hợp hệ thống có khả tạo văn bản, tính tốn kết cấu, vẽ đối tượng hình học, dựng mơ hình Hệ thống thơng tin, bao gồm phần cứng (máy tính, máy in, máy quét ) phần mềm (các chương trình ứng dụng), triển khai rộng rãi khắp cơng ty tư vấn thiết kế cơng trình giao thơng chúng có đặc điểm phù hợp cho việc lập hồ sơ thiết kế cơng trình: Máy tính với phần mềm chạy chúng cho phép thực nhiều công việc khác như: phân tích kết cấu, vẽ đối tượng hình học, tạo văn bản, dựng mơ hình Tốc độ tính tốn nhanh, điều cho phép đưa nhiều phương án thiết kế với thời gian chấp nhận Khả lưu trữ tận dụng lại liệu đạt hiệu cao, điều cho phép người thiết kế tận dụng lại tối đa liệu có từ trước Ví dụ, với hệ thống vẽ in giấy, việc tận dụng lại đạt hiệu thấp, mức tham khảo thơng tin, GIÁO TRÌNH T∋ #∗NG HỐ THI,T K, C∃U #(/NG đó, vẽ lưu trữ máy tính, ngồi việc cho phép tham khảo tương tự vẽ in giấy, cịn cho phép tận dụng lại thành phần vẽ để chỉnh sửa, kế thừa, kết ta có vẽ từ liệu cũ Có thể nói mức độ tự động hóa thiết kế cơng trình nhiều cấp độ khác nhau, tùy theo công việc cụ thể, điều thể rõ cách thức tạo thành phần hồ sơ thiết kế Ví dụ, thiết kế cầu, phần phân tích kết cấu có mức độ tự động hóa cao, việc tạo vẽ lại có mức độ tự động hóa thấp nhiều Tuy vậy, xu hướng nâng cao mức độ tự động hóa ngày rõ nét phát triển mạnh phần mềm chuyên dụng, chúng công cụ hỗ trợ thiếu cho kỹ sư thiết kế, đồng thời thành phần chủ chốt cho q trình tự động hóa Nhờ chúng mà việc phân tích kết cấu cơng trình trở nên nhanh chóng xác, nhờ chúng mà việc đưa phương án thiết kế tuyến đường việc tạo mơ hình ba chiều động trở thành thực Hình I-1: Tự động hóa thiết kế hình h c đường tơ với Civil 3D 2008 h M #∃U Hình I-2: Tự động hóa phân tích kết cấu với Midas Civil nét v ph n m m dùng cho thi t k cơng trình giao thơng Các ph n m m dùng thiết kế cơng trình nói chung đa dạng hỗ trợ hầu hết công đoạn q trình thiết kế Ngay từ cơng đoạn khảo sát địa hình, tồn q trình từ xử lý liệu (bình sai, chuyển đổi định dạng) đến dựng mơ hình bề mặt tự động hóa mức cao, hầu hết nội dung liên quan đến sử lý số liệu khảo sát tự động thực như: vẽ đường đồng mức, phân tích độ dốc bề mặt, xác định đường tụ thủy, xác định lưu vực, vẽ mặt cắt dựng mơ hình ba chiều Dựa vào cơng phần mềm chia chúng làm hai nhóm: Nhóm phần mềm đa năng: phần mềm dùng cho nhiều mục đích khác nhau, đại diện cho nhóm AutoCAD Excel, ta sử dụng chúng hầu hết giai đoạn trình tạo hồ sơ thiết kế Tuy nhiên, để sử dụng đa năng, phần mềm thiết kế không tập trung vào lĩnh vực cụ thể nào, khiến cho mức độ tự động hóa cho cơng việc không cao thực trực tiếp phần mềm Ta dùng AutoCAD để tạo vẽ kỹ thuật cho ngành khí cơng trình, ngun tắc tạo vẽ AutoCAD “lắp ghép” từ đối tượng hình học Với Excel, ta dùng để lập dự tốn hay tạo bảng tính duyệt kết cấu, bảng tính nhận nội dung GIÁO TRÌNH T∋ #∗NG HỐ THI,T K, C∃U #(/NG Hình I-3: Phần mềm AutoCAD MS E cel x Nhóm phần mềm chuyên dụng: phần mềm dùng cho mục đích cụ thể Bởi đích nhắm đến chúng rõ ràng mức độ tự động hóa cao Ví dụ phân tích kết cấu, sau nhập xong số liệu, phần mềm phân tích kết cấu tự động hồn tồn việc tính xuất kết Bởi đa dạng toán thiết kế, phần mềm loại đa dạng chủng loại nguồn gốc, chúng tạo từ công ty sản xuất phần mềm chuyên nghiệp Hài Hòa, AutoDesk, MIDAS IT, hay từ cơng ty tư vấn thiết kế, chí từ kỹ sư thiết kế Cũng tính đa dạng mà việc lựa chọn để tìm phần mềm phù hợp tốn khó người sử dụng Dựa mức độ phổ biến sử dụng, kể số phần mềm chuyên dụng sau: Trong lĩnh vực phân tích kết cấu: MIDAS/Civil, RM, SAP, ANSYS, LUSAS, ABAQUS Trong lĩnh vực địa kỹ thuật: eo Slope, Plaxis, MIDAS TS Trong lĩnh vực địa hình, đồ: Land Desktop, Topo, MapInfo, CAD Overlay Trong lĩnh vực thiết kế hình học đường tơ: Nova TDN, Civil 3D Do cơng trình giao thơng ln phụ thuộc vào nhiều yếu tố xung quanh nó, q trình thiết kế ln gặp phải tốn riêng, đặc biệt khơng thể khái qt Những tốn khơng có lời giải tổng qt, điều khiến cho khơng có phần mềm chuyên dụng giải vấn đề, thiết kế đường ô tô Bên cạnh đó, có khác cách trình bày thể vẽ, nên thông thường phần mềm chuyên dụng đáp ứng việc tạo vẽ mức bản, việc bổ sung thêm chi tiết để hoàn thiện vẽ thường làm thủ công Những nhược điểm phần mềm chuyên dụng lại điều kiện cho đời phần mềm dạng Add in1, chúng thường phát triển kỹ sư cầu đường cơng ty tư vấn thiết kế cơng trình giao thơng chạy với phần mềm chính, chúng tác động trực tiếp lên kết phần mềm tạo với mục đích hồn thiện chúng theo u cầu riêng cơng ty Add-in: chương trình dạng phụ trợ tiện ích thiết kế để hoạt động với chương trình Mục đích dùng để mở rộng khả cho chương trình Các chương trình dạng Add in người dùng tạo nhiều loại công cụ khác Không phải chương chính chấp nhận A in, AutoCAD, MS.Office hai phần mềm cho phép sử dụng Ad in điển hình E Ed Edd GI O TR NH T∋ #∗NG HO THI,T K, C∃U #(/NG ~ ~   ~ ~ Câu h i t p Ph n II - Chương V - L p trình Trên t D B 1: Xây d ng Macro AutoCAD (tên Macro1) để thực nội dung sau: Nhập dòng Text lệnh InputBox Chọn vị trí viết dịng Text hình AutoCAD lệnh etPoint đối tượng Utility Viết dòng Text hình AutoCAD vị trí lựa chọn Bổ sung thêm chức cho Macro1: Thay InputBox Userform Trong Userform thiết kế để thực chức sau: Nhập vào dòng Text Nhập vào góc nghiêng, chiều cao, kiểu thể (căn trái, phải, theo vị trí viết) u cầu chọn vị trí (Insert Pint) hình AutoCAD Tạo lệnh AutoCAD để sử dụng Macro1 B : Tạo dự án VBA (VBA Project) dạng độc lập Trong Project xây dựng Macro có tính sau: u cầu nhập vào chuỗi (có thể sử dụng hàm InputBox) Tự động tìm tất Text vẽ có chứa chuỗi đổi màu (thành màu vàng) Text tìm (để thử tính cần tạo vẽ có chứa vài Text với nội dung bất kỳ) B : Tạo dự án VBA (VBA Project) dạng độc lập Trong Project xây dựng Macro có tính sau: Yêu cầu nhập vào chuỗi cần tìm (chuỗi S1) chuỗi thay (chuỗi S2) (có thể sử dụng hàm InputBox) Tự động thay chuỗi S1 chuỗi S2, áp dụng với tất Text vẽ, ví dụ: Chuỗi vẽ: “Trường ĐH Giao thông vận tải” Chuỗi S1: “ Chuỗi S2: “ i ọc” Kết quả: “Trường Đại Học Giao thơng vận tải” (Nâng cao) Nếu có thể, xây dựng thêm khả zoom yêu cầu xác nhận tr thực thay chuỗi có chứa S2 chu i S1 B 414 4: c C U H I B I T;P ƒ ƒ ‚  ‚  € € Cho trước vẽ (tên BT1.DW ) chứa điểm đo toàn đạc khu vực: iá trị cao độ điểm đo nội dung dòng Text màu đỏ Tọa độ X, Y điểm đo vị trí điểm chèn dịng Text màu đỏ Lập chương trình VBA AutoCAD thực nội dung sau: Cho phép chọn đối tượng Text hình AutoCAD Tạo file dạng Text (tên ToaDo.TXT) để ghi điểm đo theo cấu trúc sau: Mỗi điểm đo ghi dịng Mỗi điểm đo gồm có thông tin: thứ tự, tọa độ x, tọa độ y, tọa độ z Các thông tin ngăn cách dấu cách (ký tự Space) hi tất điểm đo có file vẽ file ToaDo.TXT Bổ sung thêm tính lọc đối tượng, nghĩa cho phép chọn đối tượng hình AutoCAD (có thể chọn tất lệnh Select All), sau chương trình tự động lọc đối tượng dạng text chuyển đổi tọa độ file Mở vẽ BT1.DW thực chương trình chuyển đổi để lấy số liệu file vẽ 415 GI O TR NH T∋ #∗NG HO THI,T K, C∃U #(/NG „ „ … … „ „ Câu h i t p Ph n III - Chương III – Phân tích, tính toán k tc u 4.1 Bài toán khung Sơ đồ kết cấu Kích thước hình học: L1 = 30m, L2 = 40m, L3 = 30m, H=20m M P1 q2 q3 P2 6m 50cm L1 H/2 H 4cm 45° 2m 10cm L2 3m q1 L3 Hình IV-1: Ví dụ mơ hình kết cấu toán khung Vật liệu: Thép (áp dụng cho dầm) với thông số sau: γ = ,5 kN/m3; E = 2.10 kN/m2; µ = 0.3; α = 1,2.10 (1/oC); ˆ‡ † Bê tông (áp dụng trụ) với thông số sau: γ = 24,5 kN/m3; E = 3,1.107 kN/m2; ν=0.2; α = 1,0 10 ˆ‡ Mặt cắt: Dầm: có mặt cắt dạng hộp hình vẽ Trụ: có dạng ống hình vẽ Tải trọng: Tải trọng thân (DC) Các tải trọng phân bố (DW) với q1 = 45 kN/m, q2 = 60kN/m, q3 = 40kN/m Tải trọng tập trung (USER) với P1 = 145 kN, P2 = 145kN, M = 120kN.m Tải trọng di động (MV): HL Tổ hợp tải trọng (CB): CB = DC x 1,1 + DW x 1,4 + USER x 1,25 + MV x 1,75 Yêu cầu thực hiện: Xây dựng mơ hình theo sơ đồ tính Xuất kết quả: biểu đồ mômen, lực cắt chuyển vị ứng với trường hợp tải tổ hợp tải trọng cho Vẽ đường ảnh hưởng xuất kết vị trí bất lợi tải trọng cho mômen mặt cắt nhịp 416 C U H I B I T;P Œ Œ ‹ Š ‹ Š ‰ ‰ 4.2 Bài toán dàn ph ng Sơ đồ kết cấu Kích thước hình học hình vẽ: d = 10m, H=15m P1 P1 H P1 P2 P2 P2 P2 4xd 4xd Hình IV-2: Ví dụ mơ hình kết cấu tốn dàn ph ng  Vật liệu: Thép với thông số sau: γ = ,5 kN/m3; E = 2.10 kN/m2; ν = 0.3; α = 1,2.10 (1/oC);  Ž Mặt cắt: Thanh biên: Hình hộp bxh = x110cm (b=chiều rộng, h=chiều cao); dày 2cm Thanh xiên: Chữ H (chữ I xoay ngang); bxh= 0x cm; dày cánh 2cm, dày sườn 1,5cm Thanh đứng: chữ C có b= cm, h=20cm, dày cánh 1,5cm, dày sườn 1cm Tải trọng: Tải trọng thân (DC) Tải trọng tập trung (USER) với P1 = 160 kN, P2 = kN Tải trọng di động (MV): HL Tổ hợp tải trọng (CB): CB = DC x 1,1 + USER x 1,3 + MV x 1,25 Yêu cầu thực hiện: Xây dựng mơ hình theo sơ đồ tính Xuất kết quả: biểu đồ mômen, lực cắt chuyển vị ứng với trường hợp tải tổ hợp tải trọng cho Vẽ đường ảnh hưởng xuất kết vị trí bất lợi tải trọng cho mômen mặt cắt nhịp 417 GI O TR NH T∋ #∗NG HO THI,T K, C∃U #(/NG ‘ ‘ ’ ’ ‘ ‘ PH N V: T L I U T H M KH O John Walkenbach – Excel 2002 Power Programming with VBA – M T Books – 2001 Steve Saunders Jeff Webb – Programming Excel with VBA and NET – O Reilly – 2006 Richard Shepherd – Excel VBA Macro Programming – Mc raw Hill – 2004 Autodesk® (Người dịch:Lê Quỳnh Mai Trương Thanh Hoàng Hoàng Thuỳ Linh) – Phát triển AutoCAD ActiveX VBA – 2006 e Sutphin – AutoCAD 2006 VBA: A Programmer’s Reference – Apress® – 2005 Các tài liệu khác: sách hướng dẫn sử dụng Visual Basic phần mềm ứng dụng 418 D NH Mλ C H NH Vν • • ” “ “ PH N VI: D NH M C HÌNH V Hình 1: T động hóa thiết kế hình học đường tô với Civil 3D Hình 2: Tự động hóa phân tích kết cấu với Midas Civil Hình 3: Phần mềm AutoCAD MS Excel Hình 4: Tìm kiếm thơng tin Internet với oogle.com Hình 5: Bổ sung tính cho AutoCAD Hình 6: Bổ sung thêm chức lập dự toán cho Excel Hình 7: Wizard trợ giúp nhập liệu cho kết cấu cầu đúc hẫng MIDAS/Civil Hình : Visual LISP: cơng cụ hỗ trợ cho lập trình với AutoLISP AutoCAD Hình : Mơi trường lập trình VBA AutoCAD 10 Hình 10: Mở rộng khả cho AutoCAD dùng ObjectARX 11 Hình 1: Lập bảng tính kết cấu mặt đường Excel 13 Hình 2: Tạo vẽ bình đồ tuyến đường tơ AutoCAD 13 Hình 3: Mơ hình lập trình ứng dụng 14 Hình 4: Xây dựng chương trình ngơn ngữ AutoLISP khơng sử dụng mơi trường lập trình, ta ln phải tự kiểm sốt cú pháp lệnh mà khơng có hỗ trợ khả nhầm lẫn lớn 15 Hình 5: Lập trình ngơn ngữ AutoLISP mơi trường lập trình Visual LISP, ta nhận hỗ trợ tự động màu sắc hay tính khác mơi trường lập trình 15 Hình 6: Cấu trúc dự án thể VBA IDE Hình 7: iao diện VBA IDE 20 Hình : Ví dụ dự án VBA 21 Hình : Sử dụng Macro MS Excel 22 Hình 10: Bật / Tắt trợ giúp phát lỗi cú pháp VBA IDE 23 Hình 11: VBA IDE tự động kiểm tra lỗi cú pháp thông báo cho người dùng 24 Hình 12: VBA IDE tự động thông báo lỗi biến sử dụng mà chưa khai báo 24 Hình 13: Bật / tắt trợ giúp hoàn thiện mã lệnh tự động VBA IDE 25 Hình 14: Danh sách thành phần tự động hiển thị 25 Hình 15: Tự động hiển thị thông tin tham số chương trình 25 Hình 16: VBA IDE báo lỗi tên biến trùng tên với từ khóa 26 Hình 17: Các phần tử giữ lại giá trị ban đầu phạm vi thay đổi kích thước mảng động Hình : Thông tin hàm thư viện lập trình VBA hiển thị Object Browser 30 419 GI O TR NH T∋ #∗NG HO THI,T K, C∃U #(/NG — — ˜ ˜ — — Hình 19: Ph m vi sử dụng biến khai báo chương trình 34 Hình 20: Mức độ ưu tiên sử dụng biến 34 Hình 21: Phạm vi sử dụng biến toàn cục 35 Hình 22: Khai báo tùy chọn phạm vi biến mức dự án 35 Hình 23: Phạm vi sử dụng biến tương ứng với từ khóa Public Private 36 Hình 24: Phần eneral m đun 36 Hình 25: Tổ chức dự án theo cấu trúc chức Hình 26: Một ví dụ UserForm 60 Hình 27: Ý nghĩa loại liệu cần nhập vào minh họa hình ảnh 61 Hình : Bố trí điều khiển UserForm 61 Hình : Trình bày kết điều khiển hỗ trợ văn hình ảnh 62 Hình 30: Bổ sung thêm điều khiển cho hộp công cụ (Toolbox) VBA IDE 63 Hình 31: Thành phần điều khiển vị trí hiển thị thuộc tính 63 Hình 32: Thay đổi giá trị thuộc tính thiết kế UserForm 64 Hình 33: Một ví dụ đặt tên cho Form 67 Hình 34: Các điều khiển theo mặc định VBA IDE Hình 35: Truy cập kiểu đọc tập tin văn Hình 36: Sử dụng thư viện lập trình Microsoft Scripting Runtime Hình 37: Thông báo lỗi phát sinh lúc thực thi chương trình Hình : VBA IDE đánh dấu dòng lệnh làm phát sinh lỗi thực thi Hình : Cửa sổ trung gian Hình 40: Cửa sổ theo dõi Hình 41: Thêm biểu thức vào cửa sổ theo dõi Hình 42: Thơng báo lỗi người dùng tự tạo Hình 43: iao diện Excel Hình 44: Hộp thoại Record Macro 101 Hình 45: Trình quản lý Macro 104 Hình 46: Hộp thoại Macro Options 104 Hình 47: Thực thi Macro trực tiếp từ VBAIDE 105 Hình : Hộp thoại cảnh báo an ninh Excel 106 Hình : Hộp thoại Add Procedure Hình Hình 51: Hàm trả lỗi 112 Hình 52: Trình quản lý Add n 114 Hình 53: Hộp thoại Project Properties 115 Hình 420 50: Sử dụng hàm Excel 110 54: Hộp thoại Save As 115 D NH MλC H NH Vν š š ™ ™ Hình 55: Mơ hình phân cấp đối tượng MS Excel 117 Hình 56: Thứ tự Worksheet Hình 57: Hộp thoại References VBAIDE AutoCAD Hình : Bảng tính sử dụng điều khiển nhúng worksheet 157 Hình : Combo Box có nhiều cột Hình 60: Các bước thêm kiện cho điều khiển Command Button 160 Hình 61: Hộp thoại Open 164 Hình 62: Hộp thoại o To 166 Hình 63: Ví dụ hiển thị thẻ Alignment 167 Hình 64: Ví dụ đặt tên cho UserForm Hình 65: Điều khiển RefEdit 171 Hình 66: Thanh trình đơn Excel 172 Hình 67: Cấu trúc hệ thống trình đơn 173 Hình : Hệ thống trình đơn 173 Hình : Các thể vật thể ba chiều AutoCAD Hình 70: Một vật thể xây dựng khơng gian mơ hình Hình 71: Một ví dụ bố trí khơng gian in (Layout) Hình 72: iao diện phần mềm AutoCAD Hình 73: Thành phần AutoCAD Objects m đun ThisDrawing dự án VBA AutoCAD Hình 74: Trình quản lý dự án VBA – VBA Manager Hình 75: Hộp thoại mở dự án VBA Hình 76: Hộp thoại Macros Hình 77: Lựa chọn nơi chứa Macro Hình : Hộp thoại Options AutoCAD Hình : Mơ hình đối tượng AutoCAD Hình : Các thành phần đối tượng Application Hình : Các thành phần đối tượng Document Hình : Hộp thoại References VBAIDE Excel 202 Hình : Minh hoạ tham số StartAngle, EndAngle phương thức AddArc 223 Hình : Minh hoạ chế độ chọn đối tượng phương thức SelectByPolygon 231 Hình : Minh hoạ phương thức Move Hình : Minh hoạ cho phương thức Mirror 240 Hình : Biến hệ thống MIRRTEXT phương thức Mirror 241 Hình : Minh hoạ phương thức ScaleEntity 243 Hình : Minh hoạ số acAlignment 251 Hình : Minh hoạ việc sử dụng lớp 252 421 GI O TR NH T∋ #∗NG HO THI,T K, C∃U #(/NG › › œ œ › › Hình 91: Minh ho vi c b t tắt lớp AutoCAD 254 Hình Hình : Đường kích thước dài 261 Hình : Đường kích thước hình chiếu 262 Hình : Đường kích thước góc 263 Hình : Đường kích thước bán kính 264 Hình : Đường kích thước đường kính 265 Hình : Mơ hình đối tượng hệ thống trình đơn AutoCAD 270 Hình : Các đối tượng hệ thống trình đơn AutoCAD 271 Hình 1: Tự động hóa thiết kế hình học đường ô tô 275 Hình 2: Tự động hóa phân tích kết cấu 276 Hình 3: AutoCAD Excel 276 Hình 4: Mơ hình phần mềm thiêt kế đường tơ 277 Hình 5: Minh họa file có *.TXT chứa số liệu tồn đạc bề mặt địa hình Hình 6: Bề mặt khu vực thực tế Hình 7: Mơ hình lưới tam giác bề mặt khu vực Hình : Các điểm đo bề mặt khu vực khảo sát Hình : Mơ hình lưới tam giác dựng từ điểm đo Hình 10: Mơ hình lưới tứ giác (lưới ô vuông) dựng từ điểm đo Hình 11: Cấu trúc liệu đo toàn đạc dùng cho Nova TDN Hình 12: Thiết lập phơng chữ cho Menu hộp thoại dvanced ppearance Hình 13: Thiết lập phông chữ cho hộp thoại thông báo hộp thoại dvanced ppearance Hình 14: Hộp thoại Preferences AutoCAD Hình 15: Hộp thoại Text Window Font AutoCAD Hình 16: Hộp thoại Units Control dùng để thiết lập đơn vị sử dụng vẽ Hình 17: Hộp thoại Text Sytle dùng để thiết lập kiểu chữ AutoCAD Hình : Khai báo hệ tọa độ giả định Hình : Hộp thoại lựa chọn hệ tọa độ dùng cho điểm đo Hình 20: Hộp thoại lựa chọn file số liệu toàn đạc Hình 21: Các điểm đo nhập vào vẽ Hình 22: Vẽ đường bao địa hình khu vực Hình 23: Mơ hình lưới tam giác thiết lập Delta X = 0, Delta Y = thiết lập Delta : Khai báo hệ tọa độ giả định) X ≠ 0, Delta Y ≠ (tham khảo Hình Hình 24: Hộp thoại T o đường đồng mức Hình 25: Kết tạo đường đồng mức Hình 422 : Các thành phần đường kích thước 26: Ảnh đồ sau quét từ đồ giấy D NH MλC H NH Vν ž ž   Hình 27: Hộp thoại Insert Image sử dụng để chèn ảnh đồ scan vào phần mềm CAD Overlay 289 Hình 28: Hộp thoại thiết lập thơng số điểm chèn, góc quay, đơn vị,… 290 Hình 29: Kết ảnh đồ scan chèn vào chương trình CAD Overlay 290 Hình 30: Kết đường đồng mức sau nhận CAD Overlay 291 Hình 31: Lưu kết số hóa ảnh đồ địa hình phù hợp với phiên AutoCAD mà Nova TDN yêu cầu Hình 32: Hộp thoại sử dụng để thiết lập thông số hiển thị cho đường đồng mức Hình 33: Hộp thoại Image AutoCAD Hình 34: Hộp thoại ttach Image Hình 35: Ảnh đồ sau chèn vào vẽ Hình 36: Một số đường đồng mức vẽ lệnh Polyline AutoCAD Hình 37: Đường tim tuyến vẽ đường Polyline Hình : Hộp thoại Khai báo thay i tuyến thiết kế Hình : Khai báo thông s cho n đ ng Hình 40: Hộp thoại Nhập gốc tuyế Hình 41: Kết gốc tuyến định nghĩa Hình 42: Hộp thoại Định nghĩa đường mặt n Hình 43: Hộp thoại thiết lập thơng số cho đường cong nằm tuyến Hình 44: Hộp thoại thiết lập thông số dùng để phát sinh cọc tuyến Hình 45: Kết sau thực phát sinh cọc tuyến Hình 46: Hộp thoại dùng để chèn cọc đặc biệt lên tuyến Hình 47: Nhập liệu cho việc hiển thị đầu trắc dọc Hình : Nhập liệu cho việc hiển thị đầu trắc ngang Hình : Thiết lập thơng số cho việc vẽ Trắc dọc tự nhiên Hình 50: Kết vẽ trắc dọc tự nhiên không sử dụng chức T động thay đổi mức so s Hình 51: Kết vẽ trắc dọc tự nhiên sử dụng chức Tự động thay đổi mức so s 300 Hình 52: Thiết lập thông số cho việc hiển thị trắc ngang tự nhiên tuyến đường 300 Hình 53: Kết xuất trắc ngang tự nhiên tuyến đường 300 Hình 54: Vị trí phân tích kết cấu q trình thiết kế 301 Hình 55: Mơ hình thực nghiệm hầm gió cầu Tacoma (Nhật Bản) 302 Hình 56: Mơ hình hóa kết cấu trình lặp 302 Hình 57: Mơ hình số cầu Sungsan rand II (Seoul, Hàn Quốc) MIDAS/ Civil 303 Hình : Các bước q trình mơ hình hóa phân tích kết cấu 303 Hình : Lưới phần tử hữu hạn để mơ tả cơng trình hầm 304 423 GI O TR NH T∋ #∗NG HO THI,T K, C∃U #(/NG Ÿ Ÿ     Ÿ Ÿ Hình Hình 61: Phần tử mơ tả dầm mặt cắt chữ T 305 Hình 62: Các khối tứ diện (a), lục diện (b), hình nêm (c) 306 Hình 63: Liên kết ngồi gối dầm giản đơn mơ tả mơ hình 307 Hình 64: Liên kết dầm trụ mơ tả mơ hình PTHH Hình 65: Độ cứng liên kết coi vô hạn hay hữu hạn tùy vào đất mà kết cấu tựa lên Hình 66: Bảng qui định tải trọng hệ số tải trọng quy trình 22TCN 272 05 311 Hình 67: Các giai đoạn làm việc dầm thép liên hợp 312 Hình : Sự thay đổi liên kết dầm trụ trình thi cơng cầu đúc hẫng 312 Hình : Sự thay đổi lực căng dây giai đoạn thi công cầu treo dây văng 313 Hình 70: Sự thay đổi vị trí hạng mục cơng trình q trình thi cơng cầu đúc đNy 313 Hình 71: Thơng báo lỗi khơng thể chạy chương trình mơ hình khơng có tải trọng 315 Hình 72: Cảnh báo xuất nút mơ hình khơng đủ liên kết 315 Hình 73: Biểu đồ mơmen dầm liên tục cho phép quan sát phân bố mômen phận 316 Hình 74: Kết biểu diễn ứng suất dạng bảng có mức độ chi tiết cao 316 Hình 75: Kết phân tích dạng file text 316 Hình 76: Các kết biểu đồ mômen hợp lý không hợp lý cho dầm liên tục nhịp 317 Hình 77: Mơ hình cầu SooTong – Trung Quốc Hình : Mơ hình cầu Stonecutter – Hồng Kơng Hình : Mơ hình tổng thể cầu Incheon Hình : Hệ thống giao diện MIDAS/Civil 320 Hình : Hiệu chỉnh menu toolbars 321 Hình : Chức Kéo Hình : Chuyển đổi liệu MIDAS/Civil MS Excel 322 Hình : Hình ảnh mơ hình kết cấu sau Render View 325 Hình : Mơ hình kết cấu trước bỏ kích hoạt 327 Hình : Mơ hình kết cấu sau bỏ kích hoạt 327 Hình : Minh họa cửa sổ nhập liệu Hình : Minh họa cửa sổ dạng bảng Hình : Minh họa cấu trúc file *.mct Hình : Minh họa cửa sổ MCT Command Shell 330 Hình : Cửa sổ đặt hệ thống đơn vị 332 Hình : Nhập liệu cho lưới định vị điểm 332 Hình 424 : Lưới phần tử hữu hạn (phải) để mô tả tổ hợp nhà cao tầng Galleria (Seoul, Hàn Quốc) 305 : Quá trình nhập liệu cho lưới đường 333 Thả (drag drop) menu Works Tree 322 D NH MλC H NH Vν ¢ ¢ ¡ ¡ Hình 94: T a độ CS 334 Hình : Hệ tọa độ phần tử 334 Hình : Định nghĩa hệ tọa độ người dùng 335 Hình : Định nghĩa hệ tọa độ người dùng x y 335 Hình : Định nghĩa hệ tọa độ người dùng Three Points 336 Hình : Định nghĩa hệ tọa độ người dùng Three Angles 336 Hình 100: Thiết lập kiểu kết cấu 337 Hình 101: Các chức liên quan đến mơ hình hóa hay sử dụng Hình 102: Thiết lập số hiệu nút Hình 103: Nhập liệu để tạo nút Hình 104: Chọn nút 340 Hình 105: Translate nút 340 Hình 106: Bảng nút 341 Hình 107: Minh họa tọa độ địa phương mặt cắt 342 Hình : Tạo phần tử 342 Hình : Nhập khoảng cách cho phần từ 343 Hình 110: Extrude phần tử 343 Hình 111: Bảng thống kê phần tử kêt cấu 344 Hình 112: Tạo vẽ mơ hình AutoCAD 344 Hình 113: Hộp thoại lựa chọn đường dẫn đến file liệu DXF 345 Hình 114: Mơ hình dàn thép tạo từ file liệu DXF 345 Hình 115: Nhập file liệu DXF 345 Hình 116: Cửa sổ quản lý nhập thông số mặt cắt 346 Hình 117: Điểm offset 347 Hình : Mặt cắt dạng DB/User 347 Hình : Mặt cắt dạng Value 347 Hình 120: Mặt cắt tổ hợp Hình 121: Mặt cắt ghép Hình 122: Mặt cắt bê tơng cốt thép Hình 123: Các dạng mặt cắt bê tơng cốt thép 352 Hình 124: Khai báo mặt cắt thay đổi 353 Hình 125: Khai báo mặt cắt liên hợp 354 Hình 126: Mặt cắt thay đổi theo nhóm phần tử 355 Hình 127:Tạo nhóm phần tử có mặt cắt thay đổi 355 Hình : Xác định mặt phẳng đối xứng 356 Hình : Các tính qu n lý nhóm m t c t thay i 356 425 GI O TR NH T∋ #∗NG HO THI,T K, C∃U #(/NG Ê Ê Ô Ô Ê Ê Hỡnh Hỡnh 131: SPC h tr mơ hình mặt cắt Hình 132: Nhập mặt cắt từ SPC Hình 133: Khai báo phân tích xem xét hệ số tỷ lệ độ cứng mặt cắt Hình 134: Hệ số tỉ lệ độ cứng mặt cắt Hình 135: Khai báo phân tích xem xét tác dụng cốt thép thường 360 Hình 136: Khai báo cốt thép dọc 360 Hình 137: Khai báo cốt thép chịu cắt 361 Hình : Khai báo vật liệu theo tiêu chuNn 362 Hình : Khai báo vật liệu người dùng tự định nghĩa 363 Hình 140: Nhập vật liệu từ dự án khác 363 Hình 141: Khai báo đặc trưng co ngót/từ biến 364 Hình 142: Khai báo đặc trưng biến thiên cường độ 365 Hình 143: Vật liệu có tính biến thiên theo thời gian 365 Hình 144: án đặc trưng biến thiên theo thời gian với vật liệu 366 Hình 145: án vật liệu cho phần tử bảng 366 Hình 146: án vật liệu theo phương pháp kéo thả 367 Hình 147: Mơ hình hóa gối cứng Hình : Mơ hình hóa gối đàn hồi Hình : Ràng buộc cứng Hình 150: Ràng buộc đàn hồi 370 Hình 151: Ràng buộc đàn hồi 371 Hình 152: Định nghĩa hệ tọa độ địa phương nút 372 Hình 153: Định nghĩa trường hợp tải trọng tĩnh 373 Hình 154: Nhập liệu cho trọng lượng thân 373 Hình 155: Khai báo tải trọng dầm 374 Hình 156: Khai báo tải trọng dầm thẳng 374 Hình 157: Tải trọng nút 375 Hình : Khai báo tải trọng chuyển vị cưỡng 376 Hình : Lựa chọn tiêu chuNn áp dụng cho phân tích tải trọng di động 376 Hình 160: Định nghĩa đồn xe tiêu chuNn theo tiêu chuNn AASHTO LRDF 377 Hình 161: Định nghĩa lớp xe Hình 162: Định nghĩa trường hợp tải trọng di động Hình 163: Khai báo nhiệt độ mặt cắt dầm Hình 164: Hộp thoại tổ hợp tải trọng tác dụng lên kết cấu Hình 426 130: Nh m t c t t d án khác 357 165: Lựa chọn phương pháp phân tích D NH MC H NH V Ư Ư Ơ Ơ Hình : Điều khiển Contour 382 Hình : Tùy biến biểu đồ biến dạng Hình : Tùy biến cách biểu diễn giá trị Hình : Tùy biến Animate Hình 170: Minh họa cho cơng tác hậu xử lý Hình 171: Định nghĩa Load Set Hình 172: Chọn kết cần xuất cho phần tử Hình 173: Ví dụ mơ hình kết cấu toán dầm với tải trọng tĩnh Hình 174: Thiết lập đơn vị cho toán Hình 175: Xác định kiểu kết cấu cho toán Hình 176: Hộp thoại nhập thơng số tạo nút cho mơ hình Hình 177: Tạo mơ hình kết cấu Extrude Hình : Hộp thoại nhập thông số tạo nút cho mô hình Hình : Hộp thoại Properties với thẻ Material Hình : Nhập liệu cho vật liệu VL1 VL2 Hình : Kết khai báo vật liệu Hình : Hộp thoại Properties với thẻ Section Hình : Nhập liệu cho mặt cắt MC1 MC2 Hình : Kết khai báo mặt cắt Hình : Hộp hội thoại để khai báo gối cố định gối di động Hình : Hộp thoại bật chiều xác định phần tử Hình : Hộp thoại giải phóng liên kết đầu phần tử Hình : Kết khai báo liên kết (khớp quay điểm D) Hình : Khai báo trường hợp tải trọng tĩnh Hình : Khai báo tải trọng thân kết cấu Hình : Khai báo tải trọng phân bố Hình : Khai báo tải trọng khơng Hình : Kết khai báo tải trọng phân bố kết cấu Hình : Khai báo tải trọng tập trung Hình : Kết khai báo tải trọng tập trung Hình : Khai báo tổ hợp tải trọng Hình : Thơng báo sau chạy chương trình 400 Hình : Biểu đồ mơmen My tốn 400 Hình : Hộp thoại xuất bảng nội lực 401 Hình 200: Thơng báo sau chạy chương trình 401 Hình 201: iá trị phản lực Fxyz gối 402 427 GI O TR NH T∋ #NG HO THI,T K, CU #(/NG Đ Đ ă ă § § Hình 202: Biểu đồ chuyển vị 402 Hình 203: Hộp thoại xuất bảng nội lực 403 Hình 204: Kết bảng giá trị chuyển vị 403 Hình IV 1: Ví dụ mơ hình kết cấu tốn khung Hình IV 2: Ví dụ mơ hình kết cấu tốn dàn phẳng 417 428 ... dụng cơng nghệ thơng tin để tự động hóa cơng tác thiết kế cơng trình giao thơng đề cập đến Vấn đề cốt lõi để tự động hóa thiết kế bao gồm: Q trình thiết kế cơng trình giao thơng sản phNm công đoạn... cách hiệu Kết công tác thiết kế thể dạng hồ sơ thiết kế, nghĩa trình thiết kế nhắm đến việc tạo hồ sơ thiết kế, mà mơ tả cách đầy đủ tồn mục đích q trình thiết kế Thông thường hồ sơ thiết kế bao... phần hồ sơ thiết kế Ví dụ, thiết kế cầu, phần phân tích kết cấu có mức độ tự động hóa cao, việc tạo vẽ lại có mức độ tự động hóa thấp nhiều Tuy vậy, xu hướng nâng cao mức độ tự động hóa ngày rõ