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Tekla Structure二次開(kāi)發(fā)技術(shù)在焊縫信息管理上的應(yīng)用論文
隨著Tekla Structure軟件在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，使用者對(duì)軟件功能的要求不斷提高，對(duì)軟件的二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展的需求日益迫切。本文在Tekla Structure的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)焊縫信息在三維模型中的全面集成，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速對(duì)焊縫的設(shè)計(jì)、施工和檢驗(yàn)全面的信息管理，為實(shí)施BIM技術(shù)提供信息豐富的數(shù)字化模型。
1 研究背景
Tekla Structure是由芬蘭Tekla軟件公司開(kāi)發(fā)的一款通用的專(zhuān)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)軟件，其核心理念是在流程化的鋼結(jié)構(gòu)建筑解決方案中，所有制造、施工、安裝等工程信息數(shù)據(jù)都基于用戶(hù)所創(chuàng)建的實(shí)體三位模型。通過(guò)三維模型不斷從任何角度直觀(guān)的審查整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的空間位置和邏輯關(guān)系，還能夠生成與模型緊密關(guān)聯(lián)的構(gòu)件詳圖，施工布置圖，材料清單，數(shù)控文件等，對(duì)整個(gè)工程從設(shè)計(jì)、制造到施工都起著重要的指導(dǎo)和管理作用[1]。
隨著B(niǎo)IM技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于在三維模型中進(jìn)行信息集成的需求越來(lái)越迫切，雖然Tekla 軟件能夠在三維模型上提供比較豐富的項(xiàng)目及工程信息，但是特別詳細(xì)和全面的信息不能夠得到滿(mǎn)足，往往都是要通過(guò)手工統(tǒng)計(jì)完成，這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還容易出錯(cuò)。鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的焊縫信息管理難度比較大，一直是整個(gè)項(xiàng)目中信息統(tǒng)計(jì)量最大的工作，要想全面管理整個(gè)項(xiàng)目的焊縫信息更是要投入大量的人力物力，而且焊縫基于二維焊縫圖紙統(tǒng)計(jì)，無(wú)法直觀(guān)反應(yīng)在三維模型上。為此通過(guò)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)焊縫信息在模型中的全面集成，實(shí)現(xiàn)可視化的管理，為項(xiàng)目的焊縫信息管理提供一種新的管理方式。
2 研究?jī)?nèi)容
Tekla軟件開(kāi)放了一系列API函數(shù)庫(kù)并提供了幫助系統(tǒng)和技術(shù)支持文件，如何通過(guò)二次開(kāi)發(fā)的手段實(shí)現(xiàn)在原有焊縫函數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行多維度的擴(kuò)展，以及如何實(shí)現(xiàn)焊縫信息的全面管理和統(tǒng)計(jì)是本文研究的主要內(nèi)容，通過(guò)在項(xiàng)目上的應(yīng)用來(lái)驗(yàn)證二次開(kāi)發(fā)的焊縫信息管理系統(tǒng)的高效性和實(shí)用性。
3 開(kāi)發(fā)過(guò)程
本次二次開(kāi)發(fā)是基于微軟.NET的，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C#，開(kāi)發(fā)平臺(tái)為Microsoft Visual Studio。為提高開(kāi)發(fā)效率，提高代碼質(zhì)量，制定嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的開(kāi)發(fā)流程，是保證開(kāi)發(fā)方案能夠有效實(shí)施的第一步。
3.1 系統(tǒng)框架組成
焊縫信息管理系統(tǒng)分為五個(gè)部分：自定義坡口模塊、自動(dòng)識(shí)別板厚模塊、焊縫信息錄入模塊、焊縫更新及編號(hào)模塊、焊縫統(tǒng)計(jì)與輸出模塊。
3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
焊縫編號(hào)管理系統(tǒng)共有四類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，由SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理，用戶(hù)可以通過(guò)系統(tǒng)界面訪(fǎng)問(wèn)、添加及修改數(shù)據(jù)庫(kù)。
(1)坡口信息數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)項(xiàng)目中所有的坡口信息，包括坡口編號(hào)、焊縫類(lèi)型、接頭形式、焊接方法、坡口符號(hào)、截面參數(shù)、檢驗(yàn)要求和坡口示意圖等。
(2)板厚信息數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)項(xiàng)目中所有的零件板厚信息，減少操作人員輸入焊縫信息時(shí)的工作量，提高工作效率。
(3)規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)項(xiàng)目中用戶(hù)自定義的所有規(guī)則，可用于批量更新焊縫信息。
(4)焊縫信息數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)項(xiàng)目中所有的已編號(hào)焊縫信息，包括焊縫編號(hào)、坡口信息、焊縫長(zhǎng)度、母材厚度等，焊縫信息也會(huì)同步存儲(chǔ)于Tekla模型中，方便用戶(hù)的調(diào)用和管理。
3.3 焊縫信息的集成
焊縫的所有信息都是基于Tekla焊縫模型上，通過(guò)對(duì)inp文件的修改，實(shí)現(xiàn)焊縫信息的維度擴(kuò)展，見(jiàn)圖1。在原有焊縫參數(shù)的基礎(chǔ)上增加焊縫設(shè)計(jì)參數(shù)、施焊記錄、UT檢測(cè)信息、MT檢測(cè)信息、RT檢測(cè)信息等，實(shí)現(xiàn)焊縫設(shè)計(jì)信息、制造信息和檢驗(yàn)信息的全面集成。通過(guò)C#語(yǔ)言在Visual Studio開(kāi)發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行主程序的編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)程序與Tekla信息的連接和數(shù)據(jù)交換，見(jiàn)圖2。
3.4 信息反饋機(jī)制
通過(guò)檢驗(yàn)信息錄入模塊將每條焊縫所對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)信息進(jìn)行反饋，最終反饋信息更新到對(duì)應(yīng)模型的焊縫上，從而實(shí)現(xiàn)焊縫的設(shè)計(jì)信息、施焊信息和檢驗(yàn)信息的一一對(duì)應(yīng)，全面掌握每條焊縫的所有信息，見(jiàn)圖3。
3.5 信息統(tǒng)計(jì)功能
通過(guò)焊縫設(shè)計(jì)信息的集成，施焊信息和檢驗(yàn)信息的反饋，使焊縫信息得以全面完善和集成，根據(jù)項(xiàng)目需要可以進(jìn)行相關(guān)信息的統(tǒng)計(jì)和輸出。
4 工程應(yīng)用價(jià)值
本文通過(guò)基于Tekla軟件的二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)焊縫信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，該系統(tǒng)能夠與Tekla軟件進(jìn)行結(jié)合實(shí)現(xiàn)在Tekla三維模型中進(jìn)行焊縫信息的集成，通過(guò)系統(tǒng)可在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)如下應(yīng)用。
(1)焊材采購(gòu)方面
通過(guò)統(tǒng)計(jì)模塊將定義好的焊縫進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)焊材的消耗量精確統(tǒng)計(jì)，以此作為焊材采購(gòu)的參考數(shù)據(jù)，提高焊材采購(gòu)量的準(zhǔn)確性，降低采購(gòu)人員手工統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度。
(2)焊縫追蹤方面
通過(guò)焊縫信息管理系統(tǒng)可以全程記錄每條焊縫的焊接時(shí)間、檢驗(yàn)時(shí)間等，可時(shí)時(shí)掌握焊縫的狀態(tài)信息，便于實(shí)現(xiàn)焊縫信息的全面追蹤和管理。
(3)車(chē)間生產(chǎn)方面
通過(guò)焊縫信息管理系統(tǒng)的精確統(tǒng)計(jì)，可以根據(jù)NDT探傷要求，生成探傷清單，探傷工作量清晰明了，便于進(jìn)行車(chē)間生產(chǎn)安排和進(jìn)度控制。
(4)施工隊(duì)結(jié)算方面
焊縫信息管理系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)出每條焊縫的焊材消耗、焊縫長(zhǎng)度和焊接工時(shí)等信息，為施工結(jié)算提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。
(5)BIM技術(shù)應(yīng)用方面
焊縫信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了焊縫信息的全面集成，豐富了三維模型的信息量，為實(shí)施BIM技術(shù)提供了有力的信息集成化手段保障。
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