式中　G———建筑物自重，kN;

　　Ai———第i多边形的面积，m2;

　　Si———第i多边形在法向上的厚度，m;

　　γc———混凝土容重，kN/m3;

　　M———建筑物对基础面质心的弯矩，kN·m;

　　B———建筑物基础面的宽度，m;

　　bi———第i多边形在X轴上的坐标，m;

　　L0———建筑自重对基础面质心的力臂，m。

　　表1是有限元法和CAD结合法两种方法得到的结果。

　　有限元法计算模型是按建筑物体形图建成的，计算出的质心和重力的精度很高。由表1可见两种方法计算出的重力差值为4 747kN，相对百分率为1.89%;力臂差值为-0.155，相对百分率为9.15%;重力矩差值为-31 548.22kN·m，相对百分率为7.43%。由重力差值和重力矩差值引起的应力大小差值分别为7.02kN/m2和-8.45kN/m2，两者相对百分率分别为1.82%和2.05%(以上计算均假定有限元解为真解)。由此不难得出CAD结合法计算出的成果是可靠的。

　　Auto cad本身没有计算建筑物的稳定安全系数和地基面垂直应力的功能，但它与EXCEL相结合，即可完美地实现建筑物稳定性的分析功能。具体做法是，首先把文献[2]中所 指定的抗剪强度安全系数K、抗剪断强度安全系数K′、抗浮稳定安全系数Kf以及地基面垂直应力σ等计算公式输入EXCEL中，其次把由CAD得出的各种力的大小和力臂，输入EXCEL表中的相应位置，即可算出上述所有结果(见表2)。表2是某一工况厂房整体稳定的计算结果。由表2可以得到所有的结果和对比结果。另外，从表2不仅可以看出每个力的大小，而且可以通过改变某个力的大小，分析其对建筑物稳定性的影响程度。

　　3.3　方法效率评价

　　笔者把Auto cad的计算功能与EXCEL相结合，不仅大大降低了设计工作量，提高了解题进度和精度，而且整个操作过程直观、清楚，便于修改、校核、审查。以前不用Auto cad的计算功能与EXCEL相结合方法，单凭手按计算器计算，分析一座水电站厂房的整体稳定性，耗时可达160h，而采用此种方法后仅需16h(包括编写计算书)，整个分析过程效率提高了10倍。另外，把此方法应用到方案优化上，将更加显示出其优越性和魅力。

　　4　结束语

　　Auto cad具有面积、形(质)心、惯性矩、面积矩、体积等计算功能，这些计算功能与其它软件相结合时，可大大提高工作速度和降低劳动强度。本文只列举了Auto cad计算功能同EXCEL相结合所完成的水工建筑物稳定性计算，其实它还可与ANSYS和PKPM等软件相结合计算结构内力和配筋，在此不再叙述。另外，若在Auto cad中嵌入VBA程序，则水工建筑物的稳定性计算将更加快捷方便。

　　参考文献

　　[1]孙训方，方孝淑，关来泰.材料力学[M].北京：高等教育出版社，1979.

　　[2]水电站厂房设计规范(试行)(SD335-89)[S].北京：水利水电出版社，1989.