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Tekla Structure二次開發(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)計領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，使用者對軟件功能的要求不斷提高，對軟件的二次開發(fā)實現(xiàn)功能擴展的需求日益迫切。本文在Tekla Structure的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，實現(xiàn)焊縫信息在三維模型中的全面集成，實現(xiàn)準確、快速對焊縫的設(shè)計、施工和檢驗全面的信息管理，為實施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軟件公司開發(fā)的一款通用的專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計軟件，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)都基于用戶所創(chuàng)建的實體三位模型。通過三維模型不斷從任何角度直觀的審查整個建筑結(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，對整個工程從設(shè)計、制造到施工都起著重要的指導和管理作用[1]。
隨著BIM技術(shù)的快速發(fā)展，對于在三維模型中進行信息集成的需求越來越迫切，雖然Tekla 軟件能夠在三維模型上提供比較豐富的項目及工程信息，但是特別詳細和全面的信息不能夠得到滿足，往往都是要通過手工統(tǒng)計完成，這樣費時費力，還容易出錯。鋼結(jié)構(gòu)項目的焊縫信息管理難度比較大，一直是整個項目中信息統(tǒng)計量最大的工作，要想全面管理整個項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，無法直觀反應(yīng)在三維模型上。為此通過二次開發(fā)實現(xiàn)焊縫信息在模型中的全面集成，實現(xiàn)可視化的管理，為項目的焊縫信息管理提供一種新的管理方式。
2 研究內(nèi)容
Tekla軟件開放了一系列API函數(shù)庫并提供了幫助系統(tǒng)和技術(shù)支持文件，如何通過二次開發(fā)的手段實現(xiàn)在原有焊縫函數(shù)的基礎(chǔ)上進行多維度的擴展，以及如何實現(xiàn)焊縫信息的全面管理和統(tǒng)計是本文研究的主要內(nèi)容，通過在項目上的應(yīng)用來驗證二次開發(fā)的焊縫信息管理系統(tǒng)的高效性和實用性。
3 開發(fā)過程
本次二次開發(fā)是基于微軟.NET的，開發(fā)語言為C#，開發(fā)平臺為Microsoft Visual Studio。為提高開發(fā)效率，提高代碼質(zhì)量，制定嚴謹科學的開發(fā)流程，是保證開發(fā)方案能夠有效實施的第一步。
3.1 系統(tǒng)框架組成
焊縫信息管理系統(tǒng)分為五個部分：自定義坡口模塊、自動識別板厚模塊、焊縫信息錄入模塊、焊縫更新及編號模塊、焊縫統(tǒng)計與輸出模塊。
3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
焊縫編號管理系統(tǒng)共有四類數(shù)據(jù)庫，由SQL Server數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一存儲和管理，用戶可以通過系統(tǒng)界面訪問、添加及修改數(shù)據(jù)庫。
(1)坡口信息數(shù)據(jù)庫：存儲項目中所有的坡口信息，包括坡口編號、焊縫類型、接頭形式、焊接方法、坡口符號、截面參數(shù)、檢驗要求和坡口示意圖等。
(2)板厚信息數(shù)據(jù)庫：存儲項目中所有的零件板厚信息，減少操作人員輸入焊縫信息時的工作量，提高工作效率。
(3)規(guī)則數(shù)據(jù)庫：存儲項目中用戶自定義的所有規(guī)則，可用于批量更新焊縫信息。
(4)焊縫信息數(shù)據(jù)庫：存儲項目中所有的已編號焊縫信息，包括焊縫編號、坡口信息、焊縫長度、母材厚度等，焊縫信息也會同步存儲于Tekla模型中，方便用戶的調(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，通過對inp文件的修改，實現(xiàn)焊縫信息的維度擴展，見圖1。在原有焊縫參數(shù)的基礎(chǔ)上增加焊縫設(shè)計參數(shù)、施焊記錄、UT檢測信息、MT檢測信息、RT檢測信息等，實現(xiàn)焊縫設(shè)計信息、制造信息和檢驗信息的全面集成。通過C#語言在Visual Studio開發(fā)平臺上進行主程序的編寫實現(xiàn)程序與Tekla信息的連接和數(shù)據(jù)交換，見圖2。
3.4 信息反饋機制
通過檢驗信息錄入模塊將每條焊縫所對應(yīng)的檢驗信息進行反饋，最終反饋信息更新到對應(yīng)模型的焊縫上，從而實現(xiàn)焊縫的設(shè)計信息、施焊信息和檢驗信息的一一對應(yīng)，全面掌握每條焊縫的所有信息，見圖3。
3.5 信息統(tǒng)計功能
通過焊縫設(shè)計信息的集成，施焊信息和檢驗信息的反饋，使焊縫信息得以全面完善和集成，根據(jù)項目需要可以進行相關(guān)信息的統(tǒng)計和輸出。
4 工程應(yīng)用價值
本文通過基于Tekla軟件的二次開發(fā)實現(xiàn)焊縫信息系統(tǒng)的開發(fā)，該系統(tǒng)能夠與Tekla軟件進行結(jié)合實現(xiàn)在Tekla三維模型中進行焊縫信息的集成，通過系統(tǒng)可在項目執(zhí)行過程中實現(xiàn)如下應(yīng)用。
(1)焊材采購方面
通過統(tǒng)計模塊將定義好的焊縫進行分類統(tǒng)計，實現(xiàn)焊材的消耗量精確統(tǒng)計，以此作為焊材采購的參考數(shù)據(jù)，提高焊材采購量的準確性，降低采購人員手工統(tǒng)計強度。
(2)焊縫追蹤方面
通過焊縫信息管理系統(tǒng)可以全程記錄每條焊縫的焊接時間、檢驗時間等，可時時掌握焊縫的狀態(tài)信息，便于實現(xiàn)焊縫信息的全面追蹤和管理。
(3)車間生產(chǎn)方面
通過焊縫信息管理系統(tǒng)的精確統(tǒng)計，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，便于進行車間生產(chǎn)安排和進度控制。
(4)施工隊結(jié)算方面
焊縫信息管理系統(tǒng)可以統(tǒng)計出每條焊縫的焊材消耗、焊縫長度和焊接工時等信息，為施工結(jié)算提供準確的數(shù)據(jù)參考。
(5)BIM技術(shù)應(yīng)用方面
焊縫信息管理系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)了焊縫信息的全面集成，豐富了三維模型的信息量，為實施BIM技術(shù)提供了有力的信息集成化手段保障。
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