桥梁钢筋的三维建模实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维建模技术，特别涉及一种桥梁钢筋的三维建模实现方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，各桥梁施工单位都在利用计算机虚拟技术对实施工程进行经济有效的管理；特别是在工程建造质量、施工安全及后期运维管理方面，不断引进新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。
[0003]在桥梁实施工程管理中，其钢筋材料的用量以及其施工方法、施工安全对于施工单位至关重要，在钢筋用量统计过程中，通常施工单位对钢筋用量大多以配筋软件估算的方法进行统计，存在一定的误差性:虽然配筋软件能够实现钢筋的三维可视化，对于一些有坡比建筑的箍筋，变化复杂而又类似的钢筋却不容易实现，其配出来钢筋的施工方法和施工安全只能凭借施工经验进行评估。
[0004]基于上述原因，桥梁施工单位在实际施工过程中对钢筋用量、施工方法和施工安全等方面不能进行有效的掌控，因而，良好的施工质量、准确的施工成本预算难以实现。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提出一种桥梁钢筋的三维建模实现方法，解决传统配筋软件不能创建复杂钢筋的问题。
[0006]本发明解决上述施工过程中技术问题所采用的方案是:桥梁钢筋的三维建模实现方法，包括以下步骤:
[0007]a.创建桥梁对象钢筋骨架；
[0008]b.根据钢筋骨架创建某型号钢筋的特征模板；
[0009]c.创建该型号钢筋特征模板调用需要的输入条件；
[0010]d.编写循环调用该型号钢筋的特征模板语言；
[0011]e.执行调用该型号钢筋的特征模板语言，形成该型号钢筋的三维模型；
[0012]f.重复执行步骤b_e，完成桥梁对象中所有型号钢筋三维模型的创建。
[0013]进一步，所述桥梁钢筋的三维建模实现方法基于CATIA (Computer-AidedThree-dimens1nal Interactive Applicat1n)软件实现。
[0014]进一步，步骤a中，所述创建桥梁对象钢筋骨架的方法为:如果存在桥梁对象三维实体，则提取该桥梁对象三维实体的轮廓曲线；否则，需要根据该桥梁对象钢筋设计图来创建钢筋骨架。
[0015]进一步，所述桥梁对象钢筋设计图包括:该桥梁对象的钢筋正面、侧面的截面图、钢筋大样。
[0016]进一步，步骤b中，所述根据钢筋骨架创建某型号钢筋的特征模板的方法为:结合钢筋骨架针对该型号的钢筋大样进行钢筋轮廓设计，设计出该型号钢筋的特征模板。
[0017]进一步，步骤b中，在该型号钢筋的特征模板创建完成后输出该型号钢筋的形状轮廓和构建参数。
[0018]进一步，步骤c中，所述该型号钢筋特征模板调用需要的输入条件指:按照该型号钢筋特征模板创建输入条件并形成各输入条件的几何，为模板的循环调用提供参考元素。
[0019]进一步，步骤d中，所述编写循环调用该型号钢筋的特征模板语言包括:已创建钢筋特征模板的钢筋类型，钢筋变化的参数，钢筋特征模板调用生成三维实体的存放位置、名称、颜色。
[0020]本发明的有益效果是:
[0021]1、以创建某一型号钢筋大样的一个特征模板实现该型号钢筋三维模型的全部创建；该方法还能够实现钢筋设计大样改变，能够快速更改本钢筋大样全部的三维实体；
[0022]2、以创建完成的该型号钢筋大样的全部三维实体的几何属性进行钢筋用量统计，保证钢筋用量的精确性，特别是解决箍筋量统计不精确的难题；
[0023]3、根据该方法只需修改钢筋大样参数即可快速创建其他钢筋大样的三维实体，最终创建出桥梁对象的全部钢筋模型；随着桥梁对象钢筋三维实体的完整，与桥梁对象三维实体一并构成整个桥梁对象的三维数字模型，可以对钢筋施工方法进行虚拟施工仿真分析，发现初始施工方案的瓶颈；
[0024]4、桥梁对象钢筋成果的三维直接输出或二维剖切输出与桥梁对象实体数据相关联，形成规范化的自动化输出。
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例的设计原理图；
[0026]图2为本发明实施例的方法流程图。
【具体实施方式】
[0027]随着科学技术的发展，在桥梁施工方面，传统的二维图纸表达已经很难满足工程单位对桥梁建造质量、材料统计、施工安全以及后期运维管理的需要。本发明在有效解决桥梁钢筋资料三维分析的基础上，按照三维设计的要求，把桥梁钢筋设计资料管理、分析建模到成果输出等关键环节的业内工作进行规范化、自动化，进而形成桥梁钢筋与桥梁三维实体模型相关联的三维设计方法。
[0028]以桥梁对象为桥墩墩身为例，本发明的实现原理如图1所示，主要包括以下几个方面:
[0029]1、桥墩钢筋设计图包含该结构的钢筋正面和侧面的截面图、钢筋大样，它们与桥墩钢筋三维模型一起作为反映最新钢筋三维设计成果的载体；
[0030]2、设计图分析按照三维设计思路，根据桥墩三维实体模型的轮廓线和钢筋设计图的正面和侧面的截面图；提出钢筋三维设计的定位骨架线；
[0031]3、某型号大样钢筋三维实体创建完成后，其相应的属性信息(如:长度、重量)以参数形式关联与对应的钢筋三维实体中。
[0032]对于桥墩钢筋的三维建模实现步骤，如图2所示，其具体包括:
[0033](I)按照桥墩三维实体模型创建或引用模型骨架，通常这些骨架与桥墩三维实体模型的外形轮廓近似；
[0034](2)参考创建的钢筋骨架设计某型号钢筋大样的三维实体模型，并生产该型号钢筋的特征模板及调用标识。
[0035](3)创建调用钢筋特征模板需要的输入条件控制元素，其输入条件根据类别以列表形式划分。
[0036](4)编写循环调用钢筋特征模板的语言。
[0037](5)执行循环语言，生成该类型钢筋的全部三维实体模型。
[0038](6)其他类型的钢筋均可通过(2)?(5)的流程，改变对应的钢筋大样设计参数，即可创建出钢筋的三维实体模型。
[0039]在步骤⑴中，根据该桥墩正面、侧面截面图以及三维桥墩实体来确定钢筋的骨架，在此过程中，注意钢筋创建后与墩身最外层净保护层的厚度需满足设计要求。
[0040]在步骤(2)中，根据桥墩钢筋设计图中该部位的钢筋大样，结合钢筋骨架创建钢筋的特征模板；在创建特征模板过程中，需明确设计目标以及简化用户特征的输入条件，根据定义钢筋骨架的基础上合理创建本钢筋大样的特征模板。
[0041]在步骤(3)中，三维设计人员根据创建的钢筋骨架，按照该钢筋大样在设计特征模板过程中需要的输入条件，创建调用该钢筋特征模板的全部输入条件。
[0042]在步骤(4)中，结合钢筋骨架以及钢筋特征特征，参照桥墩钢筋设计图编写该类钢筋特征模板循环调用语句；在编写调用钢筋特征模板语句过程中，要明确该类钢筋的型号标识、数量、名称。
[0043]综合上述，本发明的方案与现有技术相比，其优势体现在:
[0044]1、类似三维模型自动创建:
[0045]有效的解决形状类似、数量较多的三维模型的创建，形成了一套对不定数量的对象设计进行特征自动构建的设计方法。
[0046]2、精确统计:
[0047]钢筋三维模型完全根据钢筋设计大样图进行设计，钢筋的型号、数量、名称以及长度都保证了其原始数据性。
[0048]3、与当前施工流程自然过渡:
[0049]三维环境下的分析、设计，与当前二维设计流程比较不可能一成不变，但要实现平稳过渡。复杂钢筋的三维实体模型的创建要尽量结合三维设计人员的应用习惯，并在试用的基础上总结可行的技术操作流程。
【主权项】
1.桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，包括以下步骤: a.创建桥梁对象钢筋骨架； b.根据钢筋骨架创建某型号钢筋的特征模板； c.创建该型号钢筋特征模板调用需要的输入条件； d.编写循环调用该型号钢筋的特征模板语言； e.执行调用该型号钢筋的特征模板语言，形成该型号钢筋的三维模型； f.重复执行步骤b-e，完成桥梁对象中所有型号钢筋三维模型的创建。
2.如权利要求1所述的桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，所述桥梁钢筋的三维建模实现方法基于CATIA软件实现。
3.如权利要求2所述的桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，步骤a中，所述创建桥梁对象钢筋骨架的方法为:如果存在桥梁对象三维实体，则提取该桥梁对象三维实体的轮廓曲线；否则，需要根据该桥梁对象钢筋设计图来创建钢筋骨架。
4.如权利要求3所述的桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，所述桥梁对象钢筋设计图包括:该桥梁对象的钢筋正面、侧面的截面图、钢筋大样。
5.如权利要求4所述的桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，步骤b中，所述根据钢筋骨架创建某型号钢筋的特征模板的方法为:结合钢筋骨架针对该型号的钢筋大样进行钢筋轮廓设计，设计出该型号钢筋的特征模板。
6.如权利要求5所述的桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，步骤b中，在该型号钢筋的特征模板创建完成后输出该型号钢筋的形状轮廓和构建参数。
7.如权利要求6所述的桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，步骤c中，所述该型号钢筋特征模板调用需要的输入条件指:按照该型号钢筋特征模板创建输入条件并形成各输入条件的几何，为模板的循环调用提供参考元素。
8.如权利要求7所述的桥梁钢筋的三维建模实现方法，其特征在于，步骤d中，所述编写循环调用该型号钢筋的特征模板语言包括:已创建钢筋特征模板的钢筋类型，钢筋变化的参数，钢筋特征模板调用生成三维实体的存放位置、名称、颜色。
【专利摘要】本发明涉及三维建模技术，其公开了一种桥梁钢筋的三维建模实现方法，解决传统配筋软件不能创建复杂钢筋的问题；该方法包括以下步骤：a.创建桥梁对象钢筋骨架；b.根据钢筋骨架创建某型号钢筋的特征模板；c.创建该型号钢筋特征模板调用需要的输入条件；d.编写循环调用该型号钢筋的特征模板语言；e.执行调用该型号钢筋的特征模板语言，形成该型号钢筋的三维模型；f.重复执行步骤b-e，完成桥梁对象中所有型号钢筋三维模型的创建。本发明适用于对桥梁钢筋的快速、准确地进行三维建模。
【IPC分类】G06T17-00
【公开号】CN104778753
【申请号】CN201510198699
【发明人】刘飞虎
【申请人】成都希盟泰克科技发展有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月24日