[發明專利]一種三維混凝土結構配筋交互方法

有效

• 申請號: 201210100685.8
• 申請日: 2012-04-07
• 公開（公告）號: CN102663187A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 何文欽;龔兆鵬;熊勝華;何濤;趙志強;陳振民;盧永昌;朱利翔;高月珍;陳繼丹;楊錫鎏;趙宏堅;李宣文
• 申請（專利權）人: 中交第四航務工程勘察設計院有限公司;北京中科輔龍科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種三維混凝土結構配筋交互方法，其特征在于，包括下述步驟：(1)構造主配筋截面，選定主配筋構件，定義切割平面對其進行切割，形成主配筋截面；(2)創建鋼筋組，該鋼筋組歸屬步驟(1)中選定的主配筋構件，系統初始化新鋼筋組的基本信息；(3)設置鋼筋組基本信息，對鋼筋組基本信息中各個屬性的初始值進行確認，按設計要求進行相應的修改和調整；(4)創建子鋼筋組，一個鋼筋組下可包含多個形狀不同的子鋼筋組，而同一個子鋼筋組下的鋼筋的形狀是相同或相似的；(5)對子鋼筋組的主體部分進行草圖造型，鋼筋的主體部分是指除去兩端的錨固和彎鉤之后剩下的部分；(6)對子鋼筋組的端部進行設置，按設計的需要，對子鋼筋組主體部分兩端的定位信息進行修改和調整；(7)布置子鋼筋組，通過成對拾取構件上的頂點或與配筋截面平行的平表面作為區間兩端的定位約束確定一個或多個布置區間，設置各個布置區間的鋼筋間距，然后以在配筋截面上構造好的鋼筋的形狀草圖作為模子，經過相應的平移變換，完成整個子鋼筋組的布置；(8)完成一個子鋼筋組的布置后，可回到步驟(4)，基于當前構造好的配筋截面在當前的鋼筋組下，開始配置一個新的子鋼筋組，也可回到步驟(2)，基于當前配筋截面開始配置一個新的鋼筋組，或者直接退出整個交互。

2.根據權利要求1所述的一種三維混凝土結構配筋交互方法，其特征在于，所述的步驟(1)中，當主配筋截面不能滿足設計的需要時，另選定一個或多個輔助配筋構件，用已定義的切割平面對它們進行切割，形成一個或多個輔助配筋截面，主配筋截面與輔助配筋截面共同組成完整的配筋截面。

3.根據權利要求1所述的一種三維混凝土結構配筋交互方法，其特征在于，步驟(5)所述的造型有兩種方式：一種是拾取配筋截面的邊作為約束幾何，對應的鋼筋段與該截面邊平行；另一種是添加自由段，通過相關的參數對其進行約束定義，從而實現任意形態鋼筋的造型。

4.根據權利要求1所述的一種三維混凝土結構配筋交互方法，其特征在于，步驟(5)所述的通過拾取配筋截面的邊作為約束幾何構造子鋼筋組主體段的方式，除了通過截面邊的約束使主體段與該截面邊平行外，還需設定相關的參數，包括以下幾個：

(1)長度，即主體段的長度；

(2)導向，導向有正向和反向兩個取值，默認值為正向；

若為第一個主體段，則任取一個與截面邊平行的向量，依次檢查其x、y、z分量值，當前分量值為0時，繼續檢查下一個分量值，當前分量值為正數時，停止檢查且不做任何處理，當前分量值為負數時，將該分量取絕對值并停止檢查，處理后的向量所確定的方向即為主體段的正向。正向的反方向即為反向；

不然，若前一個主體段通過拾取配筋截面的邊作為約束幾何構造，則轉向前一主體段的約束截面邊對應的構件表面的內方向一側即為正向，若前一個主體段通過添加直段的方式構造，則轉向配筋截面的法向與前一主體段的走向叉乘所得方向一側即為正向，若前一個主體段通過添加圓弧段的方式構造，則當前主體段只能沿圓弧段末端切線延伸方向，當前主體段的導向固定為正向；

(3)參考緣，參考緣有內緣、中心線、外緣三個取值，如果所屬鋼筋組的作用類型為箍筋或拉筋，則參考緣的默認值為內緣，否則為外緣；

參考緣確定鋼筋與約束截面邊所對應構件表面的距離的度量基準緣面，與約束截面邊所對應構件表面平行的平面可以從兩側與鋼筋段相切，沿對應構件表面外方向一側的相切面即為外緣面，另一側的相切面即為內緣面；其中，約束截面邊所對應的構件表面即為與步驟(1)中確定的切割平面相交形成該約束截面邊的構件表面。

(4)距離值，鋼筋段的參考緣與約束截面邊對應的構件表面之間的距離，距離值的默認值為1，結合距離單位的默認值為保護層厚度，即默認的距離為1倍的保護層厚度；

(5)距離單位，距離單位有mm和保護層厚度兩個取值，距離單位的默認值為保護層厚度；

(6)保護層厚度，保護層厚度是構件表面向內保留的一段距離，該距離內一般不宜布置鋼筋，以保護鋼筋不受外部環境的破壞。構件的每個表面都對應一個保護層厚度，修改該值則以該表面作為約束幾何的的對象都可能受影響。當一個構件表面第一次被選取作為約束幾何時，其默認的保護層厚度為50mm；

所述的自由段中的直段通過以下三個參數進行約束構造：

(1)長度，即對應的主體段的長度，默認值為1000mm；

(2)導向，導向有正向和反向兩個取值，默認值為正向；

若為第一個主體段，則導向固定為正向；不然，若前一個主體段通過拾取配筋截面的邊作為約束幾何構造，則轉向前一主體段的約束截面邊對應的構件表面的內方向一側即為正向，若前一個主體段通過添加直段的方式構造，則轉向配筋截面的法向與前一主體段的走向叉乘所得方向一側即為正向，若前一個主體段通過添加圓弧段的方式構造，則當前主體段只能沿圓弧段末端切線延伸方向，當前主體段的導向固定為正向；

(3)偏轉角度，偏轉角度為當前主體段的走向與前一個主體段的末端延伸方向的夾角。

若為第一個主體段，則偏轉角度固定為0；若前一個主體段通過添加圓弧段的方式構造，則當前主體段只能沿圓弧段末端切線延伸方向，當前主體段的偏轉角度也固定為0；其它情況下，偏轉角度的取值范圍為(0，180)；

所述的自由段中的圓弧段通過以下三個參數進行約束構造：

(1)彎曲內徑，即圓弧段的內緣直徑；

(2)導向，導向有正向和反向兩個取值，默認值為正向；

若前一個主體段通過拾取配筋截面的邊作為約束幾何構造，則圓弧段向前一主體段的約束截面邊對應的構件表面的內方向一側彎曲即為正向，若前一個主體段通過添加直段的方式構造，則圓弧段向配筋截面的法向與前一主體段的走向叉乘所得方向一側彎曲即為正向。

(3)彎曲角度，即圓弧段對應的圓心角。