随着Tekla Structure软件在钢结构深化设计领域被广泛应用，使用者对软件功能的要求不断提高，对软件的二次开发实现功能扩展的需求日益迫切。本文在Tekla Structure的基础上进行二次开发，实现焊缝信息在三维模型中的全面集成，实现准确、快速对焊缝的设计、施工和检验全面的信息管理，为实施BIM技术提供信息丰富的数字化模型。
1 研究背景
Tekla Structure是由芬兰Tekla软件公司开发的一款通用的专业钢结构深化设计软件，其核心理念是在流程化的钢结构建筑解决方案中，所有制造、施工、安装等工程信息数据都基于用户所创建的实体三位模型。通过三维模型不断从任何角度直观的审查整个建筑结构的空间位置和逻辑关系，还能够生成与模型紧密关联的构件详图，施工布置图，材料清单，数控文件等，对整个工程从设计、制造到施工都起着重要的指导和管理作用[1]。
随着BIM技术的快速发展，对于在三维模型中进行信息集成的需求越来越迫切，虽然Tekla 软件能够在三维模型上提供比较丰富的项目及工程信息，但是特别详细和全面的信息不能够得到满足，往往都是要通过手工统计完成，这样费时费力，还容易出错。钢结构项目的焊缝信息管理难度比较大，一直是整个项目中信息统计量最大的工作，要想全面管理整个项目的焊缝信息更是要投入大量的人力物力，而且焊缝基于二维焊缝图纸统计，无法直观反应在三维模型上。为此通过二次开发实现焊缝信息在模型中的全面集成，实现可视化的管理，为项目的焊缝信息管理提供一种新的管理方式。
2 研究内容
Tekla软件开放了一系列API函数库并提供了帮助系统和技术支持文件，如何通过二次开发的手段实现在原有焊缝函数的基础上进行多维度的扩展，以及如何实现焊缝信息的全面管理和统计是本文研究的主要内容，通过在项目上的应用来验证二次开发的焊缝信息管理系统的高效性和实用性。
3 开发过程
本次二次开发是基于微软.NET的，开发语言为C#，开发平台为Microsoft Visual Studio。为提高开发效率，提高代码质量，制定严谨科学的开发流程，是保证开发方案能够有效实施的第一步。
3.1 系统框架组成
焊缝信息管理系统分为五个部分：自定义坡口模块、自动识别板厚模块、焊缝信息录入模块、焊缝更新及编号模块、焊缝统计与输出模块。
3.2 系统数据结构
焊缝编号管理系统共有四类数据库，由SQL Server数据库进行统一存储和管理，用户可以通过系统界面访问、添加及修改数据库。
(1)坡口信息数据库：存储项目中所有的坡口信息，包括坡口编号、焊缝类型、接头形式、焊接方法、坡口符号、截面参数、检验要求和坡口示意图等。
(2)板厚信息数据库：存储项目中所有的零件板厚信息，减少操作人员输入焊缝信息时的工作量，提高工作效率。
(3)规则数据库：存储项目中用户自定义的所有规则，可用于批量更新焊缝信息。
(4)焊缝信息数据库：存储项目中所有的已编号焊缝信息，包括焊缝编号、坡口信息、焊缝长度、母材厚度等，焊缝信息也会同步存储于Tekla模型中，方便用户的调用和管理。
3.3 焊缝信息的集成
焊缝的所有信息都是基于Tekla焊缝模型上，通过对inp文件的修改，实现焊缝信息的维度扩展，见图1。在原有焊缝参数的基础上增加焊缝设计参数、施焊记录、UT检测信息、MT检测信息、RT检测信息等，实现焊缝设计信息、制造信息和检验信息的全面集成。通过C#语言在Visual Studio开发平台上进行主程序的编写实现程序与Tekla信息的连接和数据交换，见图2。
3.4 信息反馈机制
通过检验信息录入模块将每条焊缝所对应的检验信息进行反馈，最终反馈信息更新到对应模型的焊缝上，从而实现焊缝的设计信息、施焊信息和检验信息的一一对应，全面掌握每条焊缝的所有信息，见图3。
3.5 信息统计功能
通过焊缝设计信息的集成，施焊信息和检验信息的反馈，使焊缝信息得以全面完善和集成，根据项目需要可以进行相关信息的统计和输出。
4 工程应用价值
本文通过基于Tekla软件的二次开发实现焊缝信息系统的开发，该系统能够与Tekla软件进行结合实现在Tekla三维模型中进行焊缝信息的集成，通过系统可在项目执行过程中实现如下应用。
(1)焊材采购方面
通过统计模块将定义好的焊缝进行分类统计，实现焊材的消耗量精确统计，以此作为焊材采购的参考数据，提高焊材采购量的准确性，降低采购人员手工统计强度。
(2)焊缝追踪方面
通过焊缝信息管理系统可以全程记录每条焊缝的焊接时间、检验时间等，可时时掌握焊缝的状态信息，便于实现焊缝信息的全面追踪和管理。
(3)车间生产方面
通过焊缝信息管理系统的精确统计，可以根据NDT探伤要求，生成探伤清单，探伤工作量清晰明了，便于进行车间生产安排和进度控制。
(4)施工队结算方面
焊缝信息管理系统可以统计出每条焊缝的焊材消耗、焊缝长度和焊接工时等信息，为施工结算提供准确的数据参考。
(5)BIM技术应用方面
焊缝信息管理系统的开发实现了焊缝信息的全面集成，丰富了三维模型的信息量，为实施BIM技术提供了有力的信息集成化手段保障。
作者：杨春松 庞延波 王帅 来源：中国科技博览 2015年38期
