级配曲线的快速绘制
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在WPS中绘制泰勒横坐标矿料级配曲线摘要:详细描述了如何快速在WPS(电子表格)中绘制泰勒横坐标矿料合成曲线图,快速分析矿料级配是否合格。
关键词:沥青混合料矿料合成级配;泰勒坐标曲线图;WPS(电子表格)引言:沥青路面施工质量与矿料级配密切相关,对矿料级配要求非常严格,快速有效的判断级配是否满足《公路工程质量检验评定标准》的基本要求,是每个试验人员应掌握的核心技能;用WPS绘制矿料级配曲线,在调整矿料的配合比时,合成级配可自动更新,并能动态显示合成级配曲线的形状及级配范围。
因此,工地上一般用泰勒级配曲线图进行矿料级配调整,但在WPS中往往用折线图绘制级配曲线,横坐标均匀分布不满足泰勒曲线横坐标的规定。
如何在WPS中正确的绘制泰勒级配曲线图是大部分试验人员的弊端。
接下来手把手教你在WPS中绘制泰勒级配曲线图,让你快速掌握绘制方法。
1 数据准备1.1 按照级配理论,当各标准筛的通过质量百分率与筛孔尺寸的0.45次方成正比时,矿质混合料达到最密实状态,即沥青混合料的最大密度线要满足规范的要求。
1.2 每筛孔对应0.45次方泰勒曲线横坐标值分别计算,得到泰勒曲线的横坐标值;1.3 以某项目AC-25C 矿料级配设计计算表示例,矿料合成级配数据如下表;2 操作方式2.1 插入空白的散点图选中某空白的单元格,插入散点图,2.2 插入系列“合成级配”如图1。
(1) 在空白散点图,上,单击右键,在弹出菜单中用左键单击“选择数据(2) 在“选择数据源”对话框中,用左键单击“添加”。
(3) 在“编辑数据系列”对话框中,填入系列名称“合成级配”。
(4) 在“编辑数据系列”对话框中,填入X轴系列值(即用鼠标拖选泰勒曲线横坐标4.732、4.370、3.482、 3.19......312的单元格区域)。
图1 插入系列“合成级配”2.3 调整纵坐标轴(1)鼠标右击纵坐标轴→设置坐标轴格式-→坐标轴选项(最小值固定0;最大值固定100;(2)主要刻度单位固定10;主要刻度线类型无)。
级配曲线的快速绘制在土石坝施工、爆破粒径控制等工作中,往往需要绘制块径的级配曲线,从而确定不均匀系数CU 、曲率系数CC,判断出该料是否平顺、光滑,是否在设计提出的上下包络线内,而对于反滤料,由于反滤层设在产生渗流的两种粗细明显不同的材料之间,以防止产生渗透变形对于反滤料,其最重要的选择指标即为颗粒级配,因此,级配曲线绘制在土工试验中是必须进行的工作,但由于级配曲线水平座标为对数座标,存在着对数座标互换、百分含量累加、描点、连线等一系列繁杂的工作,工作极为枯燥乏味,一般说来,传统绘制级配曲线的方法主要有如下几种:1、采用对数坐标纸,进行手工绘制。
这种方法,在计算机普及前为主要的绘制方式,一般购买印刷好的对数座标纸(或复印设计提供包络图的图表),人工在横坐标上标出颗粒径料、纵坐标上标出小于某粒径累计百分比,然后按计算出的数据在坐标纸上逐点标出点位,采用曲线板进行拟合,绘出级配曲线,再查出诸如D60、D30、D10等特征值,进行系数计算。
手工绘制级配曲线,效率较低,既不美观,绘出的图表大小固定,不易插在文档中(往往采用在文档中预留地方,粘上曲线图表后再复印),同时换算也容易出错,费工费力,笔者在2003年前,受办公条件限制,均采用这种手工绘制的方法进行级配曲线的绘制。
2、采用AutoCAD这类辅助设计绘图软件绘制级配曲线针对手绘方法存在着不美观、不易与文档结合的情况,在级配绘制上,往往采用辅助设计绘图软件进行绘制,如AutoCAD、电子图版等,在绘制方法,首先采用计算器或Excel等工具将各包括图表、粒径等在内的数据换算成对数坐标,然后采用直线、偏移等命令绘出对数座标图,通过手绘曲线命令绘出级配曲线。
这种方法,克服了手绘级配曲线不易与文档结合的不足(可采用复制、粘贴或专用转换软件),具有精度高、任意放大和缩小的特点,但存在着需到对数坐标互换、百分含量累加、描点以及连线一系列繁杂的步骤,效率也较低,笔者在2004年,由于需向设计单位报送坝料级配曲线电子版,主要就采用AutoCAD这种方式进行绘制级配曲线。
颗粒级配曲线速画法
粒级配曲线速画法是一种新的绘画技法,它通过细小的线条和粒子的组合,形成绚丽的色彩,表达出抽象的意象。
这种技法被认为是一种抽象画家的独特风格,它使画面变得更加丰富,表达出画家的思考和情感。
粒级配曲线速画法首先是从画面中抽取出一些细小的线条和粒子,类似于色彩条纹。
然后,通过对这些元素的排列和色彩处理,形成一个抽象的整体,给人以非常绚丽的色彩和细节的感觉。
粒级配曲线速画法的主要特点是它可以表现出抽象的意象,同时也可以拥有细腻的细节,给人以抽象的视觉感受。
用这种技法绘制的画面,可以使画面变得更加有趣,更加有意思。
粒级配曲线速画法不仅使画面变得更加丰富,而且也可以提升画家的艺术水准。
用这种技法来绘制画面,可以让画家发挥自己的想象力,创造出更加精彩的画面。
同时,画家可以通过细节的处理,来表达自己的思想和情感,从而让画面更加有意义。
粒级配曲线速画法是一种新的抽象画法,它可以使画面变得更加丰富多彩,同时还可以提升画家的艺术水准。
用这种技法,画家可以更好地表达自己的思想和情感,创造出更加精彩的画面。
1 引言众所周知,微软公司的Word软件在文字处理方面功能强大,已广泛应用于科学研究的各个领域。
但Word本身不具备数据运算功能,绘图功能也有限。
Matlab 是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。
它是一个高度集成的系统,集科学计算、图像处理、声音处理于一体,具有极高的编程效率。
如何把Matlab的数值处理和绘图功能与Word结合起来,扩展Word的功能,使二者能协调地进行工作,本文将就此问题作一探讨(以Matlab 6.5和Word 2002为例)。
在土工试验的数据处理过程中,经常需要用图形法来描述试验结果,然后通过查图法来求得所需试验参数,例如在土的颗粒分析试验中,需要绘制级配曲线来确定土料的限制粒径和有效粒径以及,从而计算土的不均匀系数和曲率系数;在土的击实试验中,需要用击实曲线来体现试验结果,通过查图找出最大干密度和最优含水率;在土的三轴试验中,需要绘制摩尔圆来确定土的凝聚力C和内摩擦角φ。
以前的处理方法是手工绘制或使用EXCEL工具中的图表功能,但是仅局限于其图形功能,而不能进行数值计算,相应的数值计算则需要人工进行。
MATLAB不仅提供了图形功能,还增加了计算功能,使数据处理工作进一步简化。
2 Matlab 和 Word 的链接2.1 安装Matlab Notebook有两种方法:一种是从Matlab系统中安装:首先启动Matlab 6.5,在命令窗口运行函数命令“notebook -setup”(中间有一空格)。
回车后命令窗口出现如下提示:>> Notebook -setupWelcome to the utility for setting up the MATLAB Notebook for interfacing MATLAB to Microsoft Word(欢迎建立Matlab Notebook与Word的公用程序)Choose your version of Microsoft Word:(选择你所使用的Word版本)[1]Microsoft Word 97[2]Microsoft Word 2OOO[3]Microsoft Word 2002(XP)[4]Exit,making no changesMicrosoft Word Version:3(我们这里选择3)然后命令窗口出现如下提示:Notebook setup is complete.(Matlab Notebook安装完成)另一种方式是把C:\Matlab6p5\notebook\pc\M_book.dot文件直接拷贝到C:\Program Files\Microsoft office\office 10\2052目录下。
Office制作颗粒级配曲线很方便:制作方法如下
1、随意选取一组数据如下:
粒径1006040201050.20.10.01
筛余%100897662524327197
2在excel2010中选中插入—散点图—带平滑线和数据标记点的散点图(第二个)
2、得到图形:
3、进行调整:
1调整纵坐标,鼠标双击纵坐标数字(或鼠标左键选中纵坐标数字右键—设置坐标轴格式)
修改“坐标轴选项”如下:
修改“线条颜色”改为:实线,颜色选择黑色;修改“线型”为0.25磅。
2调整横坐标,双击横坐标数字
修改坐标轴选项如下:
修改“线条颜色”改为:实线,颜色选择黑色;修改“线型”为0.25磅。
3修改曲线双击选中蓝色曲线依次修改如下:修改“数据标记选项”
修改数据标记填充:
修改“线条线条颜色”为实线黑色;修改“线型”宽度为1.25磅;
修改“标记颜色”为实线黑色;修改“标记线样式”为1磅。
得下图:
4修改图框,鼠标双击图框内部,菜单栏出现如下,在图表布局中选第三个;得到下图:
删除直线,鼠标选中改直线按delete键删除
修改线条,鼠标双击图框内中线条,“线型”全改为实线黑色
5修改坐标轴标题得下图:
完成!。
Office制作颗粒级配曲线很方便:制作方法如下
2、得到图形:
3、进行调整:
①调整纵坐标,鼠标双击纵坐标数字(或鼠标左键选中纵坐标数字右键—设置坐标轴格式)
修改“坐标轴选项”如下:
修改“线条颜色”改为:实线,颜色选择黑色;修改“线型”为0.25磅。
②调整横坐标,双击横坐标数字
修改坐标轴选项如下:
修改“线条颜色”改为:实线,颜色选择黑色;修改“线型”为0.25磅。
③修改曲线双击选中蓝色曲线依次修改如下:修改“数据标记选项”
修改数据标记填充:
修改“线条线条颜色”为实线黑色;修改“线型”宽度为1.25磅;
修改“标记颜色”为实线黑色;修改“标记线样式”为1磅。
得下图:
④修改图框,鼠标双击图框内部,菜单栏出现如下,在图表布局中选第三个;
得到下图:
删除直线,鼠标选中改直线按delete键删除
修改线条,鼠标双击图框内中线条,“线型”全改为实线黑色
⑤修改坐标轴标题得下图:
完成!。
如何绘制级配颗粒曲线
如何绘制级配颗粒曲线
1.先将土样的颗粒分析填入Excel表格中,如下图所示。
2.然后再点击插入---图表,就会弹出下面的窗口
点击XY散点图,选择图中选住的那一项
3.选择之后然后点击“下一步”,就会出现下面的窗口
4.然后点击数据区域的右边的拾取按钮,然后拾取你所需要的数据,如图中
虚线框就是选择的区域,如果是两个土样,就要点击“系列”,在系列里面添加,如图所示
5.选取完之后点击“下一步”,将会出现下图所示的窗口,然后就填写“标题”,
“x轴表示的名称”,“y轴表示的名称”,然后再点击网格线,把主要网格线和次要网格线全部勾选,如图
6.然后点击“下一步”再点击“完成”
7.然后用鼠标在X轴附近点击右键,点击坐标格式,然后点击刻度,框选对
数刻度,数值次序反转框和数值轴交于最大值,如图所示
8.同样的方法点击Y轴坐标格式,进行修改,纵轴不需要框选对数对数刻度
那一栏。
矿料级配曲线的绘制方法:首先要按对数计算出各种颗粒粒径在横坐标轴上的位置,而表示通过百分率的纵坐标则按普通算术坐标绘制,绘制好纵坐标,横坐标后最后计算所得的各种颗粒粒径的通过白分率绘制的坐标图上,在将确定的各点连接成光滑的曲线。
矿料混合料组成设计:1、数解法(1)基本假定、(2)计算过程2:图解法(1)准备工作(2)绘制框图(3)确定各集料用量(4)合成级配的计算与校核。
筛析法检测水泥细度的操作方法和特点能够产生4000~6000Pa负压压力的负压筛析仪、孔径为0.080mm的试验用负压方孔筛1)清理吸尘器中的水泥积存物,接通电源打开负压筛,检查仪器是否能够达到4000~6000Pa负压压力。
(2)称取25g水泥试样,记作m0,倒入负压筛上,开动负压筛析仪,持续过筛2min。
如在筛析过程中看到有水泥附着在筛盖上,可通过敲击使试样落下。
(3)筛析结束后,用天平称取筛中的筛余物,记作m1。
用筛余物的多少表示水泥的细度。
为卡仪法稠度测定的方法:1)用湿布擦搅拌锅和搅拌叶片,将拌和水倒入搅拌锅中,在5~10s内将称好的500g水泥加入水中;启动搅拌机,低速搅拌120s,停15s,然后高速搅拌120s停机。
(2)拌和结束后,立即将拌和好的水泥净浆装入已放在玻璃板上的试模中,用小刀插捣数次,刮去多余的净浆。
(3)迅速将试模和底板移到维卡仪上,降低试杆直到与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝1~2s后,突然放松,使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。
在试杆停止沉入或释放试杆30s时记录试杆到底板的距离。
(4)整个操作应在搅拌后1.5min内完成。
以试杆沉入净浆并距底板6±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。
其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量,以水泥质量的百分比计。
试锥法中调整水量法和用固定水量法的关系及超着步骤1)采用固定用水量法测定时,拌和用水量为142.5mL,精确到0.5mL。
(2)用湿布擦搅拌锅和搅拌叶片,将拌和水倒入搅拌锅中,在5~10s内将称好的500g 水泥加入水中;启动搅拌机,低速搅拌120s,停15s,然后高速搅拌120s停机。
一、用Excel绘制级配曲线图步骤建立图表:在图表向导中选择XY散点图,点击下一步,点击数据区域中红色箭头选择任意数据区域;点击下一步,选择标题,输入图表标题(筛分级配曲线图)、数值X轴(筛孔尺寸mm)、数值Y轴(通过率%);选择网格线,选择数值X轴,选择主要网格线,点击下一步,点击完成。
1、修改坐标轴:双击X轴数字,设置筛孔尺寸。
选择刻度,将最小值设为0、最大值设为级配类型最大粒径对应的泰勒曲线值(如AC-25,最大粒径为31.5mm,对应的泰勒曲线值为y=100.45lgdi=4.723);选择字体,设置需要的字体大小,点击确定。
双击Y轴数字,将最小值设为0、最大值设为100、主要刻度单位设为10、次要刻度单位设为0,选择字体,设置需要的字体大小,点击确定。
2、设置筛孔尺寸系列:在图表区点击鼠标右键,选择数据源,选择系列,选择添加,选择X值输入筛孔尺寸对应的泰勒曲线值[如筛孔26.5mm(将孔径作为系列名称输入更方便)为4.370,4.370[),选择Y值输入0,100。
再选择添加输入其它筛孔尺寸。
选择确定。
双击系列,设置系列格式。
选择图案,设置系列线格式,选择数据标志,点击确定。
双击数据标志,将数字修改为对应的筛孔尺寸。
3、输入级配范围和级配中值线:在图表区点击鼠标右键,选择数据源,选择系列,选择添加,选择X值输入筛孔尺寸对应的泰勒曲线值(4.723,4.370,3.762……), 选择Y值输入级配上下限和中值。
点击确定。
4、输入设计级配线:在图表区点击鼠标右键,选择数据源,选择系列,选择添加,选择X值输入筛孔尺寸对应的泰勒曲线值(4.723,4.370,3.762……),选择Y值点击红色箭头选择任意设计级配区域。
用origin 9 画土颗粒级配曲线
1、输入横纵坐标的数据
2、选中“line+symbol”,生成图
3、双击上图中的横坐标轴,并按照下图,将对话框中用粗线圈出的参数做出修改,然后单击“apply”,再单击“ok”,生成新图。
4、双击上图中的纵坐标轴,并按照下图,将对话框中用粗线圈出的参数做出修改,然后单击“apply”,再单击“ok”,生成新图。
5、然后通过教材P97的贴纸上的方法将坐标轴中的上方的横坐标和右方的纵坐标添加上
6、双击Graph 图表坐标轴,找到Grid Lines,其中有Major Grid Or Minor Grid,即主网格和次网格。
(教材的P81有讲解)。
摘要:在土石坝施工、爆破粒径控制等工作中,往往需要绘制块径级配曲线图,以确定不均匀系数cu、曲率系数cc及曲线是否平顺、光滑,是否在上下包络线内,从而判断级配是否良好、连续,对于反滤料设计,更是要求严格控制该料的d85、d15等特征值,级配曲线绘制工作量较大,本文中介绍了利用计算机自动计算和图表功能,快速绘制级配曲线的方法,可减轻工作量,提高工作效率,减少出错率,无疑有一定的实用价值。
关键词:级配曲线快速绘制在土石坝施工、爆破粒径控制等工作中,往往需要绘制块径的级配曲线,从而确定不均匀系数cu 、曲率系数cc,判断出该料是否平顺、光滑,是否在设计提出的上下包络线内,而对于反滤料,由于反滤层设在产生渗流的两种粗细明显不同的材料之间,以防止产生渗透变形对于反滤料,其最重要的选择指标即为颗粒级配,因此,级配曲线绘制在土工试验中是必须进行的工作,但由于级配曲线水平座标为对数座标,存在着对数座标互换、百分含量累加、描点、连线等一系列繁杂的工作,工作极为枯燥乏味,一般说来,传统绘制级配曲线的方法主要有如下几种:1、采用对数坐标纸,进行手工绘制。
这种方法,在计算机普及前为主要的绘制方式,一般购买印刷好的对数座标纸(或复印设计提供包络图的图表),人工在横坐标上标出颗粒径料、纵坐标上标出小于某粒径累计百分比,然后按计算出的数据在坐标纸上逐点标出点位,采用曲线板进行拟合,绘出级配曲线,再查出诸如d60、d30、d10等特征值,进行系数计算。
手工绘制级配曲线,效率较低,既不美观,绘出的图表大小固定,不易插在文档中(往往采用在文档中预留地方,粘上曲线图表后再复印),同时换算也容易出错,费工费力,笔者在2003年前,受办公条件限制,均采用这种手工绘制的方法进行级配曲线的绘制。
2、采用autocad这类辅助设计绘图软件绘制级配曲线针对手绘方法存在着不美观、不易与文档结合的情况,在级配绘制上,往往采用辅助设计绘图软件进行绘制,如autocad、电子图版等,在绘制方法,首先采用计算器或excel等工具将各包括图表、粒径等在内的数据换算成对数坐标,然后采用直线、偏移等命令绘出对数座标图,通过手绘曲线命令绘出级配曲线。
Excel绘制泰勒曲线级配图(2011-03-21 17:14:17)转载▼标签:转载分类:VisualBasicApplication原文地址:[原创]Excel绘制泰勒曲线级配图作者:夏夜听浪矿料级配在公路工程中有着重要的应用,合理设置不同矿料间的比例对工程质量、成本等方面有着很大影响。
因此,在配合比计划阶段经常需要先绘制出合成级配图,为分析配料比例提供详细的信息。
我们知道现行技术规范规定级配图的绘制必须采用泰勒曲线。
而泰勒曲线的特点是X轴(孔径)是不等距的,且需要按某一个规律变化间距。
实际上我们需要在图表X轴上显示的是筛孔孔径(如:31.5、26.5、19和16等)。
这为我们在绘制级配图时制造了困难。
朋友和同事经常问我要怎样才能准确绘制级配图,今天我把主要绘制步骤和小技巧写出来,供大家参考。
所谓条条大路通罗马,大家有更好方法可以一起分享!一、绘制前准备工作:准备好矿料筛分数据(以下沥青矿料数据),如图:根据上面的基础数据,我们可以绘制下面出矿料合成级配图1。
转换孔径数据。
为了绘制不等距的X轴,我们先将孔径数据转泰勒曲线系数(规程已有转好系数),表中的单元格C2就是转好的。
2。
建立一个辅助线,先在表上填写有关数据,我在单元格C7:O7中全部填0,具体作用后面会详细说明。
二、绘制图表:1。
绘制基础图表。
拉选单元格C2:O6,并在菜单栏中的[插入]→[图表]选项,打开[图表向导]对话框。
选择[XY散点图]在图表类型中的[平滑散点图],点击[完成],这时基础图表已完成,如图2。
隐藏图表X轴数据和调整图表Y轴的刻度范围。
选中图表,然后右击鼠标,在弹出的快捷菜单中选择[图表选项]选项,打开[图表选项对话框],选择其中的[坐标轴]选项卡,取消[数值(X)轴]选项,最后[确定]。
如图:调整图表Y轴的刻度范围。
双击图表的Y轴,打开[坐标轴格式]对话框,选择[刻度]选项卡,设置Y坐标轴的刻度范围,最后[确定]。
利用EXCEL自动绘制颗粒级配曲线的方法潘福营中国水利水电第五工程局有限公司第一分局四川成都610066摘要:颗粒分析试验在土石坝工程施工中是必做的一项检测工作人工计算和手工绘制级配曲线需要花费一定的时间且易出错。
利用EXCEL软件可以自动进行计算并自动生成相应的颗粒分析级配曲线具有快速、准确、节省工作量的效果。
关键词:级配曲线EXCEL土石坝中图分类号:TV41TV641文献标识码:B文章编号:100121842010030048021概述土石坝工程施工中设计对填筑材料的颗粒级配有严格的要求用于填筑坝体的材料必须在设计的上下包络线以内同时通过颗粒级配曲线可以算出材料的不均匀系数Cu、曲率系数Cc用以评价材料本身的级配是否良好。
一份完整的颗粒级配曲线计算过程和成果见图1。
以前绘制级配曲线都是靠技术人员手工在对数纸上进行需要一定的耐心和时间不小心出错还要重新绘制试验人员的工作量比较大。
然而利用EXCEL软件能够进行颗粒分析自动计算并自动生成级配曲线既快又准。
笔者就如何利用EXCEL软件进行颗粒级配分析试验进行了介绍。
2计算利用EXCEL函数功能对颗粒分析结果可以进行自动计算图1中A8A25为筛径按照筛子尺寸输入即可图中B8B25为实际取样筛分所得数据按照试验结果输入即可。
在图1中C8C25、D8D25、E8E25中按照土工试验规程输入相应的计算公式此三列即自动生成计算结果。
3级配曲线详细的绘制过程运用EXCEL软件进行此项工作首先要对EXCEL软件的绘图过程有一个初步的了解这里不再详述。
笔者只就运用EXCEL软件进行颗粒分析试验级配曲线的绘制过程进行详细说明。
第一次级配曲线绘制相对麻烦些但有了一个绘制好的级配曲线以后便可以复制进行简单操作即可生成新的级配曲线下面以图1为例就具体的绘制过程进行说明。
收稿日期:20100418图1一份完整的颗粒级配试验成果表1根据计算结果在图1中首先选中A14A25数据按住CTRL键不动用鼠标左键同时选中E14E25数据。
Office制作颗粒级配曲线很方便:制作方法如下
2、得到图形:
3、进行调整:
①调整纵坐标,鼠标双击纵坐标数字(或鼠标左键选中纵坐标数字右键—设置坐标轴格式)修改“坐标轴选项”如下:
修改“线条颜色”改为:实线,颜色选择黑色;
修改“线型”为0.25磅。
②调整横坐标,双击横坐标数字
修改坐标轴选项如下:
修改“线条颜色”改为:实线,颜色选择黑色;
修改“线型”为0.25磅。
③修改曲线双击选中蓝色曲线依次修改如下:
修改“数据标记选项”
修改数据标记填充:
修改“线条线条颜色”为实线黑色;修改“线型”宽度为1.25磅;
修改“标记颜色”为实线黑色;修改“标记线样式”为1磅。
得下图:
④修改图框,鼠标双击图框内部,菜单栏出现如下,在图表布局中选第三个;
得到下图:
删除直线,鼠标选中改直线按delete键删除
修改线条,鼠标双击图框内中线条,“线型”全改为实线黑色
⑤修改坐标轴标题得下图:
完成!。
级配曲线的快速绘制在土石坝施工、爆破粒径控制等工作中,往往需要绘制块径的级配曲线,从而确定不均匀系数CU 、曲率系数CC,判断出该料是否平顺、光滑,是否在设计提出的上下包络线内,而对于反滤料,由于反滤层设在产生渗流的两种粗细明显不同的材料之间,以防止产生渗透变形对于反滤料,其最重要的选择指标即为颗粒级配,因此,级配曲线绘制在土工试验中是必须进行的工作,但由于级配曲线水平座标为对数座标,存在着对数座标互换、百分含量累加、描点、连线等一系列繁杂的工作,工作极为枯燥乏味,一般说来,传统绘制级配曲线的方法主要有如下几种:1、采用对数坐标纸,进行手工绘制。
这种方法,在计算机普及前为主要的绘制方式,一般购买印刷好的对数座标纸(或复印设计提供包络图的图表),人工在横坐标上标出颗粒径料、纵坐标上标出小于某粒径累计百分比,然后按计算出的数据在坐标纸上逐点标出点位,采用曲线板进行拟合,绘出级配曲线,再查出诸如D60、D30、D10等特征值,进行系数计算。
手工绘制级配曲线,效率较低,既不美观,绘出的图表大小固定,不易插在文档中(往往采用在文档中预留地方,粘上曲线图表后再复印),同时换算也容易出错,费工费力,笔者在2003年前,受办公条件限制,均采用这种手工绘制的方法进行级配曲线的绘制。
2、采用AutoCAD这类辅助设计绘图软件绘制级配曲线针对手绘方法存在着不美观、不易与文档结合的情况,在级配绘制上,往往采用辅助设计绘图软件进行绘制,如AutoCAD、电子图版等,在绘制方法,首先采用计算器或Excel等工具将各包括图表、粒径等在内的数据换算成对数坐标,然后采用直线、偏移等命令绘出对数座标图,通过手绘曲线命令绘出级配曲线。
这种方法,克服了手绘级配曲线不易与文档结合的不足(可采用复制、粘贴或专用转换软件),具有精度高、任意放大和缩小的特点,但存在着需到对数坐标互换、百分含量累加、描点以及连线一系列繁杂的步骤,效率也较低,笔者在2004年,由于需向设计单位报送坝料级配曲线电子版,主要就采用AutoCAD这种方式进行绘制级配曲线。
配合比及自动绘制级配曲线的方法【摘要】介绍了用Excel电子表格的规划求解功能和图表功能,自动调整水泥混凝土、水泥稳定粒料及沥青混凝土的配合比及自动绘制级配曲线的方法。
关键词 Excel 自动调级配传统调级配都是用手工方法,速度慢,计算量大且容易出错,当级配料有三种以上便很困难。
本文介绍用电子表格自动调整级配,速度快(程序做好后,每次调级配只需几秒钟便完成,一劳永逸)、结果准确、方法简单——只需输入每种矿料在每个筛孔上的筛余量即可。
下面以一个四种矿料组成的例子来加以说明。
第一步启动Excel,检查工作表菜单栏中的“工具(T)”栏的子菜单中有无“规划求解(v)(或S0iver)”项,如果没有可通过加载宏的方法将其载入。
第二步双击“sheet1”将“sheet1”改为“沥青级配表”,同样将“sheet2 ”“sheet3”“sheet4”“sheet5”分别改为“中石”“瓜子片”“米石”“石粉”,在表“中石”中建立一个如图1的工作表。
然后在单元格“G1”中输入“=Today()”函数并将单元格的格式定义为日期中的“××××年××月××日”格式,并按下表内容在各个单元中分别输入公式。
输入中石筛分结果,得到如图2的工作表(其他筛分结果见附表)。
将文件保存,并将工作表“中石”复制并粘贴到空的“瓜子片”、“米石”和“石粉”工作表中,并将三个工作表中A1单元格的内容“中石筛分表”分别改为“瓜子片筛分表”、“米石筛分表”、“石粉筛分表”。
输入瓜子片、米石、石粉的筛分结果,保存文件。
现在点击“沥青级配表”回到“沥青级配表”中建立一个如图3的工作表,其中“标准下限”和“标准上限”列输入的数据为规范要求的范围值,可通过查设计规范得到。
“权值”列中的数据可根据需要输入相同或不同的权值。
在工作表“沥青级配表”单元格H1中输入“=Today()”函数并将单元格的格式定义为日期中的“×××年××月××日”格式,在单元格C4中输入公式“=中石!G3”,把光标在单元格B4的右下角,当光标成黑十字时,按住左键拖动复制,直到单元格B17,在单元格C4中输入公式“=小石!G3”, 在单元格D4中输入公式“=米石!G3”, 在单元格E4中输入公式“=中石!G3”, 把光标在单元格C4、D4、E4的右下角,当光标成黑十字时,按住左键拖动复制,直到单元格C17、D17、E17。
级配曲线的快速绘制
在土石坝施工、爆破粒径控制等工作中,往往需要绘制块径的级配曲线,从
而确定不均匀系数C
U 、曲率系数C
C
,判断出该料是否平顺、光滑,是否在设计提
出的上下包络线内,而对于反滤料,由于反滤层设在产生渗流的两种粗细明显不同的材料之间,以防止产生渗透变形对于反滤料,其最重要的选择指标即为颗粒级配,因此,级配曲线绘制在土工试验中是必须进行的工作,但由于级配曲线水平座标为对数座标,存在着对数座标互换、百分含量累加、描点、连线等一系列繁杂的工作,工作极为枯燥乏味,一般说来,传统绘制级配曲线的方法主要有如下几种:
1、采用对数坐标纸,进行手工绘制。
这种方法,在计算机普及前为主要的绘制方式,一般购买印刷好的对数座标纸(或复印设计提供包络图的图表),人工在横坐标上标出颗粒径料、纵坐标上标出小于某粒径累计百分比,然后按计算出的数据在坐标纸上逐点标出点位,采
用曲线板进行拟合,绘出级配曲线,再查出诸如D
60、D
30
、D
10
等特征值,进行系
数计算。
手工绘制级配曲线,效率较低,既不美观,绘出的图表大小固定,不易插在文档中(往往采用在文档中预留地方,粘上曲线图表后再复印),同时换算也容易出错,费工费力,笔者在2003年前,受办公条件限制,均采用这种手工绘制的方法进行级配曲线的绘制。
2、采用AutoCAD这类辅助设计绘图软件绘制级配曲线
针对手绘方法存在着不美观、不易与文档结合的情况,在级配绘制上,往往采用辅助设计绘图软件进行绘制,如AutoCAD、电子图版等,在绘制方法,首先
采用计算器或Excel等工具将各包括图表、粒径等在内的数据换算成对数坐标,然后采用直线、偏移等命令绘出对数座标图,通过手绘曲线命令绘出级配曲线。
这种方法,克服了手绘级配曲线不易与文档结合的不足(可采用复制、粘贴或专用转换软件),具有精度高、任意放大和缩小的特点,但存在着需到对数坐标互换、百分含量累加、描点以及连线一系列繁杂的步骤,效率也较低,笔者在2004年,由于需向设计单位报送坝料级配曲线电子版,主要就采用AutoCAD这种方式进行绘制级配曲线。
3、利用计算机高级语言编制专用的级配曲线绘制程序
针以上述方法的不足,也有单位利用计算机高级语言编制专用的级配曲线绘制程序,如利用AutoCAD支持的ActiveX Automation技术,运用高级语言(如VB、VC等)编制命令程序,使其读取预先输入的数据文件中的数据,自动绘制级配曲线。
这种方法,自动化程度高,同时可设计出良好的人机交互界面,同时可自动计算出D60、D30等特征值,比较方便,但这种程序,设计单位及科研单位编制和运用较多,施工单位很难获得,如果要自行编制,需要一定的计算机绘图知识及较高的计算机编程经验,如上述用采高级语言,利用ActiveX技术,编制一个通过AutoCAD 自动绘制级配曲线的程序,需要引用AutoCAD类型库,在命令程序生成后,还要在AutoCAD中注册,经过调试后方可进行级配曲线的绘制,对一般没有编程经验的水工试验人员来说,要顺利进行编程和调试显得复杂和不便。
目前,作为常用办公软件,MS office及WPS office应用越来越广,使用的人也越来越多,充分利用其中的电子表格自动计算及图表功能,能够实现办公自动化及图表绘制自动化,而经过多次摸索,利用电子表格完全能够绘制满足工程需要的级配曲线,而相对于上述方法,具有简单、直观、操作方便、不需要编程知识的特点,现以
Excle2003为例,将绘制方法介绍如下:
1、数据获取
一般而言,一个完整的级配曲线,应有上包络线、下包络线、取样线、粒径及小于某料径含量累计百分比等图元,其中上包络线、下包络线由设计单位根据施工需要经计算而得出的级配曲线,可将其数据直接运用来绘制级配曲线,而小于某粒径含量百分比是经实验、称量及计算获得,对于具体实验过程及计算,在此不再多简介,如果有不熟悉级配计算过程的朋友,可参见相关的土工实验规程。
在工程中,一个完整的计算表可参见图1。
图1 级配曲线计算表需要指出的是,在图1的数据中,除了各级风干试样重需要经计算及填写外,其余百分比及累计百分比均通过在相应的单元格中编写计算公式来自动计算,为便于绘制曲线,再对上述数据进行组织,形成如图2形式:
图2 数据组织
2、绘制级配曲数
在得到取样小于某粒径累计百分比与设计单位提供的上包络线、下包络线后,即可进行级线性曲线的绘制。
点击工具栏中的“插入图表”命令(或菜单中的“插入/图表”),弹出图表向导,选择标准类型中的“XY散点图”,在子图表类型中选择“平滑线散点图”。
见图3
点击下一步,显出图表源数据步骤,选择“系列”选项卡,在系列中,点击“添加”,在右侧的名称中输入“取样线”,X值为粒径,点击在图2中的格区域B1:Q1,Y值为小于某粒径累计百分比,点击在图2中的格区域C2:Q2,这样,我们可能在系列文本框中看到“取样线”,同时在预览框中看到取样线及图例,如图4
图3 图表类型图
4 源数据
点击下一步,在标题选项卡中,图表标题中输入“××料级配曲线”,在数值(x)文本框中输入“粒径(mm)”,在数值(Y)文本框中输入“小于某粒径含量累计百分比(
%)”;在网格线选项卡中,勾选主要网格线及次要网格线,如图5、图6。
图5 标题选项
卡图6网格线选项卡
点击完成,绘制的图表见图7
图7 初步画出的级配曲线
但上述绘制的曲线,并不是我们所要的级配曲线,需进行必要的调整
在图7中,用鼠标点在X轴上,点击右键,选择“坐标轴格式”,在图案选项卡中,可以对样式、颜色、粗细进行设置,在刻度选项卡中,最小值设置为0. 001,最大值设置为1000,主要刻度单位设置为10,次要刻度单位设置为10,数值(Y)轴交叉设置为1000,将对数刻度、数值次序反选复选框选中,如图8、图9。
图8 图案选项
卡 图9 X 轴刻度选项卡
用鼠标点在Y轴上,点击右键,选择“坐标轴格式”,在刻度选项卡中,最小值设置为0,最大值设置为100,主要刻度单位设置为10,次要刻度单位设置为5,数值(Y)轴交叉设置为0,如图10。
图10 Y轴刻度选项卡
点击确定,即生成我们所要绘制的级配曲线,用鼠标将图表调整适宜的大小(主要根据所要输出的纸张大小确定)进行输出,也可以将图表复制,粘贴到需要的文档中,绘出的级配曲线表如图11。
如果对图表不满意,可选取图表,点击右键,在弹出的快捷菜单中对图表类型、源数据、图表选项进行修改,如在源数据选项中增加上包线、下包线,绘制方式与上述的取样线绘制方法相同。
3、数据的查找及处理
有了级配曲线,就可以查出D
60、D
30
、D
10
等特征值,再用公式C
U
=D
60
/D10、C
C
=D
30×D
30
/(D
60
×D
10
)求出不均匀系数及曲率系数,如根据已绘制的级配曲线,查
出D
60=48.5mm,D
30
=9mm,D10=0.7mm,即可求出不均匀系数C
U
=69.2,C
C
=2.39,根
据施工规范,不均系系数应大于5,曲率系数为1~3,因此,该料级配良好、连续。
按上述步骤,几分钟就可画出美观、标准的级配曲线,同时可以将上述文档存为模板,下次进行绘制时,只需重新输入累计百分比,即可绘出需要的级配曲线,如果有一定的高级语言编程基础,可以在上述的基础上,设计出良好的人机交互界面,自动进行数据的处理和系数的计算,实现级配曲线绘制及数据处理自动化。
(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。
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