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摘要：在新建通信三管塔的筏板基础设计中，传统设计软件（如理正结构工具箱、世纪旗云等）存在计算效率低、依赖人工经验预判等问题。本文基于VB.NET语言开发了一款三管塔筏板基础自动配置软件，通过整合Excel函数与规范公式，实现了参数输入、自动优化计算及造价分析的一体化流程。软件采用迭代算法，依据国家标准，自动生成满足承载力、配筋率及裂缝控制要求的最优基础尺寸，显著缩短设计周期并降低混凝土用量。

关键词：通信三管塔；筏板基础；VB.NET；自动优化；最优基础尺寸

0  引言

中国铁塔股份有限公司云南省分公司年均新建三管塔基站超2000座，其中基础工程占整体造价的25%-30%。现有设计流程依赖人工经验预估尺寸并通过多轮试算验证，效率低下且结果离散度高。以2024年数据为例，同一地勘条件下不同设计人员的基础方案混凝土用量差异可达15%。为提高设计标准化水平、降低建设成本，亟需开发自动化工具以统一设计准则，实现快速优化配置[1]。

本文基于VB.NET语言开发的三管塔筏板基础自动配置软件，通过整合地质参数、塔脚荷载与规范约束条件，建立多目标优化模型，实现基础尺寸的自动迭代计算。软件输出结果可直接生成符合行业标准的计算书，为设计人员提供高效、可靠的技术支撑[2][3]。

1  软件系统架构

软件采用模块化设计，包含地勘信息、塔脚参数、基础信息三大输入模块，以及计算结果、相关验算与计算书生成功能（图1-6）。核心算法基于《建筑地基基础设计规范》[4]、《混凝土结构设计规范》[5]、《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》[6]等标准，通过双向偏心荷载分解、地基承载力修正及裂缝、配筋率控制验算，确保设计方案的合规性与经济性。

2  关键技术实现

2.1  参数化迭代算法

软件以混凝土方量最小化为目标，设定底板宽度（b）、埋深（h）的上下限及模数步长，通过双重循环遍历所有可行组合，筛选满足以下条件的方案：

代码示例如下：

Dim baseWidth As Integer = sheetE.Cells（17， 3）.Value  ‘初始底板宽度

Dim maxDepth As Integer = sheetE.Cells（20， 3）.Value   ‘最大埋深限制

For i = baseWidth To maxWidth Step widthStep

For j = minDepth To maxDepth Step depthStep

'更新参数并验算

If CheckBearingCapacity（i， j） And CheckCrackWidth（i， j） Then

RecordOptimalSolution（i， j）  ‘记录可行解

End If

Next

Next

2.2  动态数据交互

通过Excel COM接口实现VB.NET与工作表的双向通信，实时更新参数并提取验算结果。数据备份功能采用模板化存储，支持以“【数据备份】+日期+站点名称”格式保存历史记录。

3  界面与功能验证

软件提供可视化输入窗口（图2-4），支持一键导入地勘报告与荷载数据。在“相关验算”模块（图6），若验算不通过（如锚固长度不足），系统自动提示调整参数并重新计算。最终生成的《三管塔大开挖基础计算书》包含详细公式推导与规范引用，确保设计可追溯性。

4  结论与展望

4.1  结论

（1）软件实现了三管塔筏板基础的自动化设计，单站设计时长由传统方法的1小时缩短至0.5小时。

（2）通过云南省10个试点基站验证，平均混凝土用量降低12.7%，造价节约9.3%。

（3）标准化设计流程有效减少人为误差，方案合规率达100%。

4.2  展望

（1）扩展软件功能至多塔型（如角钢塔、单管塔）基础设计。

（2）集成BIM模型接口，实现三维可视化校核。

（3）增加规范条文自动标注功能，提升计算书的学术严谨性。

参考文献：

[1]吕建春，朱松林.新建通信铁塔最优设计造价的快速分析工具[J]．科技资讯，2018，16（02）：88页-90页.

[2]潘学飚，秦玫，陈攀攀，林健，赵奥博.基于ＶＢ.ＮＥＴ的森林经营碳汇量估算软件开发[J]．江苏林业科技，2023，50（4）：47页-52页.

[3]戴岳，李金波.基于ＶＢ.ＮＥＴ的活塞式压缩机选型软件的开发[J]．石油化工设计，2023，40（3）：45页-50页.

[4]建筑地基基础设计规范：GB 50007-2011[S].

[5]混凝土结构设计规范：GB 50010-2010（2015年版）[S].

[6]移动通信工程钢塔桅结构设计规范：YD/T 5131－2019[S].