專利名稱：超高層建筑混凝土泵送壓力計算系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土泵送壓力計算系統(tǒng)，特別是涉及一種基于多種計算方法的用于超高層混凝土泵送壓力計算的模塊化、開放式的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
混凝土施工中，隨著泵送高度的增加，輸送壓力也不斷提高。然而目前高層混凝土泵送技術(shù)的理論體系還不完善。對于高層混凝土的泵送壓力，大多數(shù)設(shè)備生產(chǎn)單位及施工單位還沒有較為準(zhǔn)確的計算方法和系統(tǒng)。現(xiàn)在混凝土泵送壓力計算大都需要查尋相關(guān)規(guī)范，選取參數(shù)，計算比較繁瑣，而且也不準(zhǔn)確。經(jīng)對現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前混凝土泵送壓力計算通常是參照J(rèn)GJ/T 10-95《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》或者一些經(jīng)驗公式執(zhí)行。如李博等人在《科技導(dǎo)航》2009年第5期發(fā)表了文章“超高層泵送施工技術(shù)”。該文對于混凝土泵送壓力的計算按照下述步驟進(jìn)行 1)根據(jù)JGJ/T 10-1995將垂直管道、傾斜管道、彎頭、錐管、軟管折算為水平管道；幻根據(jù) S. Morinaga公式計算單位長度的水平管道壓力損失；幻根據(jù)折算水平管道總長度與單位長度的壓力損失之積，計算得到主泵送阻力；4)計算混凝土泵其余部分的附加泵送阻力； 5)計算主泵送阻力與附加泵送阻力之和，得到總體泵送阻力。鄭捷在《商品混凝土》2009 年第9期發(fā)表了“混凝土泵送壓力的幾種計算方法”?？偨Y(jié)了目前常用的一些計算公式和方法。上述計算方法和公式基本都是基于經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式得到的，誤差較大。因此需要采用多種計算方法進(jìn)行對比、校核計算。由于所用方法的局限性，結(jié)果的準(zhǔn)確性往往難以保證。此外，所需的計算數(shù)據(jù)一般都是查找現(xiàn)有手冊或工具書，進(jìn)行手工計算，此過程繁雜， 且容易出錯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種混凝土管道泵送壓力的計算系統(tǒng)與方法， 從而解決了超高層建筑混凝土泵送壓力計算誤差大、計算過程復(fù)雜易出錯等困難和問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種超高層建筑混凝土泵送壓力計算方法， 包括但次序不限于以下步驟a.建立一計算方法實現(xiàn)層，所述計算方法實現(xiàn)層中編輯基于不同計算公式的計算模塊；b.建立一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層，在所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層中存儲所述不同計算模塊所需的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；c.通過一用戶界面層輸入計算條件；d.所述計算方法實現(xiàn)層根據(jù)所述用戶界面層輸入的計算條件選擇相應(yīng)的計算模塊，并從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層調(diào)用對應(yīng)的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算；e.通過所述用戶界面層輸出計算結(jié)果。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述方法進(jìn)一步包括通過所述用戶界面層對所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯的步驟。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述方法進(jìn)一步包括所述計算方法實現(xiàn)層通過一外部有限元接口與外部有限元程序進(jìn)行交互。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述方法進(jìn)一步包括所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層通過一外部有限元接口獲取外部有限元計算結(jié)果。
本發(fā)明是以多種計算方法為核心，以開放式數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的模塊化、層次化、開放式的的計算方法。利用該方法，可以通過一次計算，獲得超高層建筑混凝土泵送壓力多種計算結(jié)果，從而實現(xiàn)各種方法的相互驗證與校核。同時，開放式數(shù)據(jù)庫允許使用者根據(jù)經(jīng)驗或規(guī)范的改進(jìn)，不斷豐富現(xiàn)有計算數(shù)據(jù)和方法，從而減少了后期的開發(fā)工作，解決了超高層建筑混凝土泵送壓力計算誤差大、計算過程復(fù)雜易出錯等困難和問題。
本發(fā)明還公開了一種超高層建筑混凝土泵送壓力計算系統(tǒng)，其特征在于包括一用戶界面層，用于計算條件的輸入以及計算結(jié)果的輸出；一計算方法實現(xiàn)層，與所述用戶界面層通過交互式接口通信連接，所述計算方法實現(xiàn)層包含多種基于不同計算公式的計算模塊，根據(jù)所述用戶界面層輸入的計算條件選擇相應(yīng)的計算模塊進(jìn)行計算；一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層， 與所述計算方法實現(xiàn)層通過交互式接口通信連接，包含所述計算方法實現(xiàn)層中各計算模塊所需的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層與所述用戶界面層通過交互式接口通信連接。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述計算方法實現(xiàn)層包含有與外部有限元程序交互的接口。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層包含用于獲取外部有限元計算結(jié)果的外部有限元接口。


圖1本發(fā)明計算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2本發(fā)明以JGJ/T 10-95的舊國標(biāo)為例的主程序流程圖3本發(fā)明計算方法流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
請參閱圖1所示，本發(fā)明的計算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層用戶界面(圖形化Portal)層 10、計算方法實現(xiàn)層20和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層30，其中
用戶界面層10包含了計算條件輸入、計算結(jié)果輸出、計算結(jié)果對比，以及對比與分析報告等模塊。計算條件輸入的是混凝土標(biāo)號、管道距離和高度、管道材質(zhì)等用于泵送壓力計算的計算參數(shù)。計算結(jié)果輸出的是根據(jù)不同計算模塊獲得的計算結(jié)果。計算結(jié)果對比則對上述結(jié)果之間的差異進(jìn)行量化比較，并最終通過對比與分析報告模塊輸出最終計算結(jié)果。此外，該用戶界面層還有分別與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層30和計算方法實現(xiàn)層20交互的數(shù)據(jù)庫交互接口模塊和計算實現(xiàn)層接口模塊。通過這兩個模塊，用戶界面層10可以向其它兩層傳輸數(shù)據(jù)，并接受反饋。該用戶界面層可采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，如VC++語言實現(xiàn)。
計算方法實現(xiàn)層20包括基于新舊國標(biāo)公式、日本建筑學(xué)會推薦公式、經(jīng)驗公式以及有限元方法等不同方法的計算模塊。本層包含與其它兩層交互的數(shù)據(jù)庫接口模塊和用戶界面層接口模塊。該層的外部框架實現(xiàn)可以基于VC++實現(xiàn)。內(nèi)部各功能模塊可采用不同方法實現(xiàn)。配合圖2所示，為以JGJ/T 10-95的舊國標(biāo)為例的主程序流程圖。此外，計算方法實現(xiàn)層20還包含有一外部有限元接口，用于與外部有限元程序進(jìn)行交互，實現(xiàn)基于有限元的計算方法。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層30包含了上述計算方法實現(xiàn)層20中各計算模塊所需的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，例如新舊國標(biāo)數(shù)據(jù)、日本國標(biāo)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及通過外部有限元接口獲取的有限元計算結(jié)果數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以通過計算方法實現(xiàn)層接口模計算方法層內(nèi)的各計算模塊調(diào)用?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫層30還可以通過用戶界面層接口可以與用戶界面層交互，并允許用戶對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改、增刪等操作。保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。該層的實現(xiàn)可以采用多種數(shù)據(jù)庫形式實現(xiàn)，如ORACLE，ACCESS等等。以下配合圖3來進(jìn)一步描述利用本發(fā)明計算方法來計算超高層建筑混凝土泵送壓力的具體流程，其主要包括但次序不限于以下步驟a.建立一計算方法實現(xiàn)層20，所述計算方法實現(xiàn)層中編輯基于不同計算公式的計算模塊，例如基于新舊國標(biāo)公式、日本建筑學(xué)會推薦公式、經(jīng)驗公式以及有限元方法等不同方法的計算模塊；b.建立一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層30，在所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層30中存儲上述不同計算模塊所需的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如規(guī)范中規(guī)定的換算數(shù)值、經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及有限元計算結(jié)果等等。特別的；c.通過一用戶界面層10輸入計算條件，本實施例中具體是通過一管路水平長度換算模塊來提取管路信息，通過一提取管程壓力損失計算參數(shù)設(shè)置模塊來提取計算參數(shù)；d.計算方法實現(xiàn)層20根據(jù)所述用戶界面層10輸入的計算條件選擇相應(yīng)的計算模塊，在本實施例中選取了三種計算模塊，分別為基于舊國標(biāo)公式JGJ/T 10-95的計算模塊， 基于日本建筑學(xué)會推薦公式的計算模塊以及基于修正公式的計算模塊，并從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層30調(diào)用對應(yīng)上述三種計算模塊的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算；e.通過所述用戶界面層輸出計算結(jié)果；f.最后用戶界面層通過一對比與分析模塊對所述計算結(jié)果之間的差異進(jìn)行量化比較，并輸出最終計算結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種超高層建筑混凝土泵送壓力計算方法，其特征在于包括但次序不限于以下步驟a.建立一計算方法實現(xiàn)層，所述計算方法實現(xiàn)層中編輯基于不同計算公式的計算模塊；b.建立一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層，在所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層中存儲所述不同計算模塊所需的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；c.通過一用戶界面層輸入計算條件；d.所述計算方法實現(xiàn)層根據(jù)所述用戶界面層輸入的計算條件選擇相應(yīng)的計算模塊，并從所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層調(diào)用對應(yīng)的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算；e.通過所述用戶界面層輸出計算結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括通過所述用戶界面層對所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括所述計算方法實現(xiàn)層通過一外部有限元接口與外部有限元程序進(jìn)行交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層通過一外部有限元接口獲取外部有限元計算結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括所述用戶界面層通過一對比與分析模塊對所述計算結(jié)果之間的差異進(jìn)行量化比較，并輸出最終計算結(jié)果。
6.一種超高層建筑混凝土泵送壓力計算系統(tǒng)，其特征在于包括 一用戶界面層，用于計算條件的輸入以及計算結(jié)果的輸出；一計算方法實現(xiàn)層，與所述用戶界面層通過交互式接口通信連接，所述計算方法實現(xiàn)層包含多種基于不同計算公式的計算模塊，根據(jù)所述用戶界面層輸入的計算條件選擇相應(yīng)的計算模塊進(jìn)行計算；一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層，與所述計算方法實現(xiàn)層通過交互式接口通信連接，包含所述計算方法實現(xiàn)層中各計算模塊所需的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層與所述用戶界面層通過交互式接口通信連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述計算方法實現(xiàn)層包含有與外部有限元程序交互的接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層包含用于獲取外部有限元計算結(jié)果的外部有限元接口。
全文摘要
本發(fā)明一種超高層建筑混凝土泵送壓力計算方法，包括但次序不限于以下步驟a.建立一計算方法實現(xiàn)層，計算方法實現(xiàn)層中編輯基于不同計算公式的計算模塊；b.建立一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層中存儲所述不同計算模塊所需的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；c.通過一用戶界面層輸入計算條件；d.計算方法實現(xiàn)層根據(jù)所述用戶界面層輸入的計算條件選擇相應(yīng)的計算模塊，并從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫層調(diào)用對應(yīng)的外部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算；e.通過用戶界面層輸出計算結(jié)果。本發(fā)明是以多種計算方法為核心，以開放式數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的模塊化、層次化、開放式的計算方法。利用該方法，可以通過一次計算，獲得超高層建筑混凝土泵送壓力多種計算結(jié)果，從而實現(xiàn)各種方法的相互驗證與校核。
文檔編號G06F19/00GK102495965SQ20111040759
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者余天樂, 匡俊, 危鼎, 杜新光, 王桂玲, 苗冬梅, 馬洪娟 申請人:中國建筑第八工程局有限公司, 中國船舶科學(xué)研究中心上海分部