高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法及系统与流程

本发明属于曲面钢筋网片平面展开绘制，更具体地，涉及一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法及系统。

背景技术：

1、高耸异型独柱塔具有截面尺寸大、钢筋布置复杂的特点，若采用传统的“塔吊+人工”单根安装将极大的影响索塔钢筋安装效率。在行业精细化施工趋势下，开始逐步应用钢筋部品方案，将部分钢筋绑扎作业转移至地面，减少现场绑扎及焊接工作量，提升钢筋工程的工效和质量，实现钢筋工业化建造。

2、高耸独柱异型索塔构造特殊，钢筋部品网片为空间特殊曲面结构，如何把空间曲面钢筋网片进行平面展开是钢筋部品化生产的关键技术问题之一，传统常规手段进难以适用。

技术实现思路

1、为解决以上技术特征，本发明提出一种高耸异形独柱索塔的曲面钢筋网片平面展开绘制方法，包括：

2、创建高耸异形独柱索塔的三维实体模型，并进行高耸异形独柱索塔的施工节段划分，得到高耸异形独柱索塔的节段实体模型；

3、根据钢筋保护层厚度和钢筋断面尺寸，将节段实体模型的外壁曲面向高耸异形独柱索塔的塔内偏移，确定纵向主筋所在的位置曲面，作为网片所在的位置曲面；

4、分别绘制纵向主筋和水平箍筋中心线的平面投影线，根据平面投影线对网片所在的位置曲面进行分割，生成曲面网格，对曲面网格进行展开，生成平面网格实体结构；

5、设置网格投影模型，并对平面网格实体结构进行投影，生成二维平面表达视图，并在二维平面表达视图上进行尺寸标注和钢筋用料统计，从而完成曲面钢筋网片平面展开绘制。

6、进一步的，所述网格投影模型为：

7、 ，

8、 ，

9、，

10、其中，为点p在平面上投影点的x轴坐标，为点p在三维空间中的x轴坐标，d为点p到平面的垂直距离，为点p在平面上投影点的x轴方向向量，为点p在平面上投影点的y轴方向向量，为点p在平面上投影点的z轴方向向量，h为平面在法向量方向上的偏移距离，为平面在x轴方向的法向量，为平面上x轴方向的点位置，为点p在平面上投影点的y轴坐标，为点p在三维空间中的y轴坐标，为平面在y轴方向的法向量，为平面上y轴方向的点位置，为点p在平面上投影点的z轴坐标，为点p在三维空间中的z轴坐标，为平面在z轴方向的法向量，为平面上z轴方向的点位置，为平面上的点位置。

11、进一步的，所述平面上的点位置为：

12、,

13、其中，为平面上的参考点，u为平面上的点位置的横坐标，和为平面上的两个不共线的向量，v为平面上的点位置的纵坐标。

14、进一步的，还包括：根据平面投影线对网片所在的位置曲面进行水平及横向分割。

15、进一步的，对曲面网格进行展开，生成平面网格，生成平面网格实体结构还包括：将平面网格进行加厚。

16、本发明还提出一种高耸异形独柱索塔的曲面钢筋网片平面展开绘制系统，包括：

17、创建三维模型模块，用于创建高耸异形独柱索塔的三维实体模型，并进行高耸异形独柱索塔的施工节段划分，得到高耸异形独柱索塔的节段实体模型；

18、生成位置曲面模块，用于根据钢筋保护层厚度和钢筋断面尺寸，将节段实体模型的外壁曲面向高耸异形独柱索塔的塔内偏移，确定纵向主筋所在的位置曲面，作为网片所在的位置曲面；

19、生成实体结构模块，用于分别绘制纵向主筋和水平箍筋中心线的平面投影线，根据平面投影线对网片所在的位置曲面进行分割，生成曲面网格，对曲面网格进行展开，生成平面网格实体结构；

20、绘制模块，用于设置网格投影模型，并对平面网格实体结构进行投影，生成二维平面表达视图，并在二维平面表达视图上进行尺寸标注和钢筋用料统计，从而完成曲面钢筋网片平面展开绘制。

21、进一步的，所述网格投影模型为：

22、 ，

23、 ，

24、，

25、其中，为点p在平面上投影点的x轴坐标，为点p在三维空间中的x轴坐标，d为点p到平面的垂直距离，为点p在平面上投影点的x轴方向向量，为点p在平面上投影点的y轴方向向量，为点p在平面上投影点的z轴方向向量，h为平面在法向量方向上的偏移距离，为平面在x轴方向的法向量，为平面上x轴方向的点位置，为点p在平面上投影点的y轴坐标，为点p在三维空间中的y轴坐标，为平面在y轴方向的法向量，为平面上y轴方向的点位置，为点p在平面上投影点的z轴坐标，为点p在三维空间中的z轴坐标，为平面在z轴方向的法向量，为平面上z轴方向的点位置，为平面上的点位置。

26、进一步的，所述平面上的点位置为：

27、,

28、其中，为平面上的参考点，u为平面上的点位置的横坐标，和为平面上的两个不共线的向量，v为平面上的点位置的纵坐标。

29、进一步的，还包括：根据平面投影线对网片所在的位置曲面进行水平及横向分割。

30、进一步的，对曲面网格进行展开，生成平面网格，生成平面网格实体结构还包括：将平面网格进行加厚。

31、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

32、本发明公开的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法，以精确的三维索塔模型为基准，把特殊的曲面钢筋网片进行精确化平面展开，提取每张钢筋网片生产技术要素，为索塔钢筋部品化生产提供技术保障。

技术特征：

1.一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法，其特征在于，所述网格投影模型为：

3.如权利要求2所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法，其特征在于，所述平面上的点位置为：

4.如权利要求1所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法，其特征在于，还包括：根据平面投影线对网片所在的位置曲面进行水平及横向分割。

5.如权利要求1所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法，其特征在于，对曲面网格进行展开，生成平面网格，生成平面网格实体结构还包括：将平面网格进行加厚。

6.一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制系统，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制系统，其特征在于，所述网格投影模型为：

8.如权利要求7所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制系统，其特征在于，所述平面上的点位置为：

9.如权利要求6所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制系统，其特征在于，还包括：根据平面投影线对网片所在的位置曲面进行水平及横向分割。

10.如权利要求6所述的一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制系统，其特征在于，对曲面网格进行展开，生成平面网格，生成平面网格实体结构还包括：将平面网格进行加厚。

技术总结
本发明公开一种高耸异形独柱索塔曲面钢筋网片平面展开绘制方法及系统，该方法包括：创建高耸异形独柱索塔的三维实体模型，并进行高耸异形独柱索塔的施工节段划分，得到高耸异形独柱索塔的节段实体模型；根据钢筋保护层厚度和钢筋断面尺寸，将节段实体模型的外壁曲面向高耸异形独柱索塔的塔内偏移，确定纵向主筋所在的位置曲面，作为钢筋网片所在的位置曲面；分别绘制纵向主筋和水平箍筋中心线的平面投影线，根据平面投影线对网片所在的位置曲面进行分割，生成曲面网格，生成平面网格实体结构；设置网格投影模型，并对平面网格实体结构进行投影，生成二维平面表达视图，在二维平面表达视图上进行尺寸标注和钢筋用料统计，完成曲面钢筋网片平面展开绘制。

技术研发人员：刘天成,潘放,谭海雄,罗东超,汤明,孙文晋,孙立洲,常江桦,杨小兵
受保护的技术使用者：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16