Tekla Structure二次開發技術在焊縫資訊管理上的應用論文

隨着Tekla Structure軟件在鋼結構深化設計領域被廣泛應用，使用者對軟件功能的要求不斷提高，對軟件的二次開發實現功能擴展的需求日益迫切。本文在Tekla Structure的基礎上進行二次開發，實現焊縫資訊在三維模型中的全面集成，實現準確、快速對焊縫的設計、施工和檢驗全面的資訊管理，爲實施BIM技術提供資訊豐富的數字化模型。

1 研究背景

Tekla Structure是由芬蘭Tekla軟件公司開發的一款通用的專業鋼結構深化設計軟件，其核心理念是在流程化的鋼結構建築解決方案中，所有制造、施工、安裝等工程資訊數據都基於用戶所創建的實體三位模型。透過三維模型不斷從任何角度直觀的審查整個建築結構的空間位置和邏輯關係，還能夠生成與模型緊密關聯的構件詳圖，施工佈置圖，材料清單，數控檔案等，對整個工程從設計、製造到施工都起着重要的指導和管理作用[1]。

隨着BIM技術的快速發展，對於在三維模型中進行資訊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資訊，但是特別詳細和全面的資訊不能夠得到滿足，往往都是要透過手工統計完成，這樣費時費力，還容易出錯。鋼結構項目的焊縫資訊管理難度比較大，一直是整個項目中資訊統計量最大的工作，要想全面管理整個項目的焊縫資訊更是要投入大量的人力物力，而且焊縫基於二維焊縫圖紙統計，無法直觀反應在三維模型上。爲此透過二次開發實現焊縫資訊在模型中的全面集成，實現可視化的管理，爲項目的焊縫資訊管理提供一種新的管理方式。

2 研究內容

Tekla軟件開放了一系列API函數庫並提供了幫助系統和技術支援檔案，如何透過二次開發的手段實現在原有焊縫函數的基礎上進行多維度的擴展，以及如何實現焊縫資訊的全面管理和統計是本文研究的主要內容，透過在項目上的應用來驗證二次開發的焊縫資訊管理系統的高效性和實用性。

3 開發過程

本次二次開發是基於微軟的，開發語言爲C#，開發平臺爲Microsoft Visual Studio。爲提高開發效率，提高代碼質量，制定嚴謹科學的開發流程，是保證開發方案能夠有效實施的第一步。

3.1 系統框架組成

焊縫資訊管理系統分爲五個部分：自訂坡口模組、自動識別板厚模組、焊縫資訊錄入模組、焊縫更新及編號模組、焊縫統計與輸出模組。

3.2 系統數據結構

焊縫編號管理系統共有四類數據庫，由SQL Server數據庫進行統一存儲和管理，用戶可以透過系統介面訪問、添加及修改數據庫。

(1)坡口資訊數據庫：存儲項目中所有的坡口資訊，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、檢驗要求和坡口示意圖等。

(2)板厚資訊數據庫：存儲項目中所有的零件板厚資訊，減少操作人員輸入焊縫資訊時的工作量，提高工作效率。

(3)規則數據庫：存儲項目中用戶自訂的所有規則，可用於批量更新焊縫資訊。

(4)焊縫資訊數據庫：存儲項目中所有的已編號焊縫資訊，包括焊縫編號、坡口資訊、焊縫長度、母材厚度等，焊縫資訊也會同步存儲於Tekla模型中，方便用戶的調用和管理。

3.3 焊縫資訊的集成

焊縫的所有資訊都是基於Tekla焊縫模型上，透過對inp檔案的修改，實現焊縫資訊的維度擴展，見圖1。在原有焊縫參數的基礎上增加焊縫設計參數、施焊記錄、UT檢測資訊、MT檢測資訊、RT檢測資訊等，實現焊縫設計資訊、製造資訊和檢驗資訊的全面集成。透過C#語言在Visual Studio開發平臺上進行主程序的編寫實現程序與Tekla資訊的連接和數據交換，見圖2。

3.4 資訊反饋機制

透過檢驗資訊錄入模組將每條焊縫所對應的檢驗資訊進行反饋，最終反饋資訊更新到對應模型的焊縫上，從而實現焊縫的`設計資訊、施焊資訊和檢驗資訊的一一對應，全面掌握每條焊縫的所有資訊，見圖3。

3.5 資訊統計功能

透過焊縫設計資訊的集成，施焊資訊和檢驗資訊的反饋，使焊縫資訊得以全面完善和集成，根據項目需要可以進行相關資訊的統計和輸出。

4 工程應用價值

本文透過基於Tekla軟件的二次開發實現焊縫資訊系統的開發，該系統能夠與Tekla軟件進行結合實現在Tekla三維模型中進行焊縫資訊的集成，透過系統可在項目執行過程中實現如下應用。

(1)焊材採購方面

透過統計模組將定義好的焊縫進行分類統計，實現焊材的消耗量精確統計，以此作爲焊材採購的參考數據，提高焊材採購量的準確性，降低採購人員手工統計強度。

(2)焊縫追蹤方面

透過焊縫資訊管理系統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資訊，便於實現焊縫資訊的全面追蹤和管理。

(3)車間生產方面

透過焊縫資訊管理系統的精確統計，可以根據NDT探傷要求，生成探傷清單，探傷工作量清晰明瞭，便於進行車間生產安排和進度控制。

(4)施工隊結算方面

焊縫資訊管理系統可以統計出每條焊縫的焊材消耗、焊縫長度和焊接工時等資訊，爲施工結算提供準確的數據參考。

(5)BIM技術應用方面

焊縫資訊管理系統的開發實現了焊縫資訊的全面集成，豐富了三維模型的資訊量，爲實施BIM技術提供了有力的資訊集成化手段保障。