
利用excle试验计算2.doc
5页公路工程试验中 EXCEL 的运用【摘要】本文紧密结合青银高速公路试验工程介绍了用 Excel 电子表格的自动运算,规划求解功能和图表功能,以及运用宏功能进行编程计算液塑限试验关键词 Excel 公路工程 试验 随着计算机的快速普及, 现在公路工程中使用计算机进行辅助工作越来越普及,这对于我们提高工作效率无异于一阵清醒的空气在青银高速公路建设中,大力推进计算机的普及运用,给我们带来了难得的学习机会在此,本人就怎样利用微软公司的 excel 进行试验工程办公自动化的探讨为方便大家理解,我以高速公路工程中实际运用的各种表格和实例进行阐述Microsoft Excel 是 Microsoft office 中的一种应用软件,以其强大的数据处理功能,简捷、直观的资料列表方式,为广大计算机爱好者所喜爱,是一种应用性极强、应用范围很广的软件Microsoft Excel 中已制定了各种函数的计算命令,可以手工制定计算方法和处理资料的命令,可以自动生成图表的命令,这些功能与公路工程各项数据的处理有机地结合起来,大大地简化了计算工作,提高了工程效率由于 Microsoft Excel 是一种应用软件,所以只要是有一定计算机操作基本知识的人员即可应用,而不象数据库系统那样必须由专业的计算机管理员才能进行编程应用。
事实上,excel 所具有的强大功能足以满足一般工程运用的要求,特别是简单易学的“宏”功能更是极大的简化了很多计算,现在毕业的大学生基本都能掌握其宏编程一、公式和绘图功能的简单运用请打开 CS211 表,这里给出了一个标准的击实试验的图表在这个图表中,我们可以发现 80%的数据均是计算数据,我们只要把从试验中得到的基本数据输入便可得到结果下面以第一个击实为例子1) c8 中输入预加含水量 222) c9 中输入桶号 1,3) c10 中输入桶加湿土质量 84474) c11 为筒质量,我们一般选择手工输入,因为每次的桶总量秤量下来还是有变化,如果没有变化的话,可以采用 if 函数进行自动填充,假设有 3 个不同的击实桶质量依次为 4398,4627,5000这在主界面的“=”后录入“=IF(C9=2,4627,if(C9=1,4398,5000))” ,这样,当我们在 C9 输入 1 则 C11显示 4398,输入 2 则 C11 显示 4627,输入 3 则显示 5000对于较少运用 EXCEL公式的同志,会觉得较难理解,其实微软针对用户的运用方便已经给出了强大的“帮助”功能在主界面中“=”的左边由一个提示公式的“名称框“,只要我们点击一下“=”或者点击该“名称框便可浏览到所有的内部公式,一般的运用者都是从这个地方进一步地了解了 EXCEL 强大的函数功能,EXCEL 对每个函数的注释已经很为详细,包括各种用法和注意事项以运用实例。
5) C12 湿土质量中可以输入简单的计算公式 “=C10-C11“,则显示 40496) C13 湿密度中输入“=C12/G7“,如果严格的讲我们应该对湿密度进行四舍五入计算,否则该单元格虽然显示的是三位小数,实际上是一个精确的双精度小数,如果对这样的单元格的结果再次进行引用(就如本单元格对 C12 的数据进行了引用一样) ,就会产生实见数据的加减结果出现“误差”的现象,这特别应该引起初用者的注意为了避免这个现象的发生,应该使用 FIXED()内部函数进行必要的四舍五入运算,入本单元格应输入公式如下“=FIXED(C12/G7,3) ”,表示强制保留三位小数 1.8607) C14 输入烘土盒的盒号 148) C15 输入盒+ 湿土质量 58.019) C16 输入盒+ 干土质量 51.7510)C17 中的烘土盒质量一个相对稳定的数据 ,我们的多次经验表明,各次烘土盒实测质量误差在 0.03g 之内,而且不会对含水量的计算产生影响,根据规范可以定期对烘土盒进行质量标定,则对于烘土盒质量而言就是一个固定值,我们实验室有六十多个烘土盒,要想实现和质量的输入,用上面介绍的 if 函数显然不合适。
这里可以用到另一个比较用的内部函数 lookup,它用来返回向量(单行区域或单列区域)或数组中的数值函数 LOOKUP 有两种语法形式:向量和数组函数 LOOKUP 的向量形式是在单行区域或单列区域(向量)中查找数值,然后返回第二个单行区域或单列区域中相同位置的数值;函数 LOOKUP 的数组形式在数组的第一行或第一列查找指定的数值,然后返回数组的最后一行或最后一列中相同位置的数值我们可以专列一个工作来存放这种公共性数据比如在此我新建一个工作薄名为sheet2,我在其中输入了 A 列输入和号,B 列对应输入烘土盒质量,C 列输入CBR 筒重量,D 列还可以输入,击实筒质量(这样一来,刚才所用的 IF 函数就可以被功能更强大的 LOOKUP 函数代替)11)类似的把后面各列的数据进行编排,然后 C21 中输入“=FIXED((C20+D20)/2,1)显示 22.3C22 中输入“=FIXED(C13/ (1+C21*0.01),3),显示 1.521,即第一个击实试验所求得的干密度以此类推,可以把剩余五个击实试验的数据处理完毕12)数据处理完毕以后还要绘制一张击实曲线图在主界面最上面一栏菜单选项中依次选择“插入“和“图表“选项。
之后我们看到 EXCEL 各种了多种标准图表,本列中采用了运用较多的“散点图“注意插入图表时要选择合适的“数据区域“,这表示我们所制的图表中图形的数据依据一张表中可以产生多个数据曲线并且根据自己的需要而选择合适的外观格式,一旦数据区域的数值发生变化,图表也会随之自动变化 至此,一个完整的击实试验资料便已经完成了在这个表中演示了一般的公式输入和图表绘制的功能,事实上,EXCEL 的功能绘图功能可以完成很复杂的功能,比如土公试验中的液塑限试验和 CBR 绘图计算试验就是这样,在液塑限试验中,我们可以运用宏的功能,进行绘图,并结合土科粒分析试验对土进行自动定名这一点将在后面讲到二、公路工程中的统计功能运用公路工程的各项检测指标中,为了客观真实地反映检测结果,采用了数理统计的方法,这样就给数据的分析、整理带来了很大的困难现代的计算器虽然可以进行这一工作,但由于存在只是进行部分运算,且重复输入数据次数多,容易出错,出错后必须从新开始等缺点,所以利用现代化的计算机软件对公路工程各项数据进行处理是很必要的在公路工程各项资料中,以路基、路面的弯测检测的数据处理最为繁复,最具有代表性所以,下面就以公路路基、路面的弯沉值资料计算为例,介绍一下 Microsoft Excel 在公路工程数据处理中的应用。
一) 、 弯沉值的计算方法用贝克曼梁或自动弯沉仪测量路基、路面弯沉值时,每双车道评定路段(不超过1km)需检查 80~100 点根据公式: Lr=Lp+ZαS 计算弯沉代表值 Lr计算平均值 Lp 和标准偏差 S 时,应将超过 Lp±(2~3)S 的弯沉值舍弃二) 、利用 Microsoft Excel 进行数据处理Microsoft Excel 的基本应用方法在相关的计算机教程上已有说明,在此不再缀述,下面只介绍它在弯沉值数据处理中的应用1、 数据输入在 Microsoft Excel 新建的工作薄中, A1、B1 、C1 单元格中分别输入“桩号”、 “检测值”、 “修正值”(或按弯沉检测表的格式输入表头) 在 A2~A101 单元格中分别输入检测桩号(以检测区间 1km,检测车型 BZZ—100,季节、温度不修正为例) ;在 B2~B101 单元格中分别输入实际检测值2、 数据的修正在 C2 单元格内输入“=B2*K4”(K4 —车型系数,高速公路一级公路为 1.645) ,按“Enter”键,即可得到修正后的弯沉值,数值显示在 C2 单元格内将光标移至 C2 单元格,鼠标指向 C2 单元格的右下角,当鼠标指针变成 “╋”时,按住鼠标左键沿 C 列向下拖动至 C101 单元格,放开左键,全部资料的修正值即产生在对应的单元格内。
3、 计算平均值(Lp)和标准差(S)将光标移至 C102 单元格,点击工具栏上 “ƒx”图标,在弹出的对话框中选择“常用函数”中“AVERAGE”(求平均值)命令根据弹出的对话框输入计算范围“C2:C101”,按“Enter”键,在单元格 C102 中即可得到单元格 C2~C101 的平均值(Lp) 将光标移至 C103 单元格,点击工具栏上 “ƒx”图标,在弹出的对话框中选择“统计”中“STDEVA”(估算基于给定样本的标准偏差)命令根据弹出的对话框输入计算范围“C2:C101”,按“Enter”键,在单元格 C103 中即可得到单元格 C2~C101 的标准差(S) 4、 数据筛选点击菜单栏上的“数据” 按钮,在下拉菜单中选择“ 排序”命令在弹出的对话框中选择“ 按 C列”、 “递增”,点击 “确定”按钮Microsoft Excel 即根据 C 列数值的大小,按由小至大的顺序将数值排成新的序列由此即可确定在 Lp±(2~3)S 范围内的数据5、 弯沉代表值(Lr)的确定根据以上排序结果,选定符合 Lp±(2~3)S 范围要求的数据,重新进行第 3 步的计算过程,直至数据均在合理的范围内为止。
根据经筛选合格的有效数值,按式 Lr=Lp+ZαS 计算弯沉代表值6、 数据的输出点击菜单栏上的“数据” 按钮,在下拉菜单中选择“ 排序 ”命令在弹出的对话框中选择“按 A 列”、 “递增” ,点击“ 确定”按钮,Microsoft Excel 即根据 A 列桩号的顺序将数据恢复为输入原始状态,按照 Microsoft Excel 操作说明将结果输出7、 弯沉图的绘制点击工具栏上“图表向导” 图标,在弹出的对话框中选择“ 折线图 ”,在右侧对话框中选择适合的图形方式,按 Microsoft Excel 的操作说明完成图表的制做三、介绍用 Excel 电子表格的规划求解功能和图表功能,自动调整水泥砼、水泥稳定粒料及沥青砼的配合比及自动绘制级配曲线的方法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此处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1、 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Solver) ”项,如果没有可通过加载宏的方法将其载入。
2、 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”,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“xxxx 年 xx 月 xx 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 B4 中输入公式 “=中石!G3”,把光标在单。
