[發明專利]一種基于BIM的齒塊設計方法

在審

• 申請號: 201811099835.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109376391A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 王禎;蘇偉;齊成龍
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 王龑

本發明公開了一種基于BIM的齒塊設計方法，包括以下步驟：在達索系統中提取混凝土梁體和預應力鋼束BIM模型的關鍵元素，作為齒塊的骨架；在達索系統下開發分別用于錨固單根鋼束和多根分離式鋼束的齒塊模板；利用模板實例化生成具有附加信息的齒塊BIM模型。本發明基于三維的混凝土梁體和預應力鋼束BIM設計成果，以梁體邊界面、鋼束空間曲線、鋼束端點為輸入元素，以截面尺寸為設計參數，開發出齒塊模板，實例化該模板，從而生成齒塊BIM模型。本發明適用于單根鋼束和多根鋼束齒塊的情況，并且建立的齒塊BIM模型能夠隨鋼束空間位置的變化而聯動調整。實現了齒塊BIM設計的整體解決方案，自動化程度高，實用性強，能大幅提高設計效率和成果質量。

技術領域

本發明屬于建筑設計技術領域，具體涉及一種基于BIM的齒塊設計方法。

背景技術

建筑信息模型是建筑學、工程學及土木工程的新工具。建筑信息模型(BuildingInformation Modeling，簡稱BIM)，被定義成由完全和充足信息構成以支持生命周期管理，并可由計算機應用程序直接解釋的建筑或建筑工程信息模型。簡言之，即數字技術支撐的對建筑環境的生命周期管理。

基于BIM技術開展預應力混凝土橋梁設計是深化和優化設計的需要，作為一個關鍵部件，齒塊是預應力鋼束在混凝土梁上的錨固結構，在傳統二維設計當中，齒塊的結構尺寸及布置是根據它與混凝土結構、鋼束的相對關系，在預應力鋼束立面布置圖、平面布置圖、橫截面布置圖中以線的方式表達的。而在BIM設計中，原來用于確定齒塊邊界條件的混凝土結構、預應力鋼束設計成果已由二維線變成三維實體，在此基礎上開展的齒塊設計，是以空間結構為上序資料，開展的三維協同的齒塊設計，因此，無論上序資料還是設計手段都發生了很大變化，齒塊BIM設計方法急需研究。

發明內容

本發明為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種基于BIM的齒塊設計方法。

本發明的技術方案是：一種基于BIM的齒塊設計方法，包括以下步驟：

ⅰ.在達索系統中提取混凝土梁體和預應力鋼束BIM模型的關鍵元素，作為齒塊的骨架；

ⅱ.在達索系統下開發分別用于錨固單根鋼束和多根分離式鋼束的齒塊模板；

ⅲ.利用模板實例化生成具有附加信息的齒塊BIM模型。

步驟ⅰ中在達索系統中提取混凝土梁體和預應力鋼束BIM模型的關鍵元素具體如下：在達索系統中提取與齒塊相交的混凝土梁體的表面，作為齒塊的邊界面；提取預應力鋼束的端點和預應力鋼束所在的空間曲線，作為用于確定齒塊方向和位置的幾何元素。

將提取出的與齒塊相交的混凝土梁體的表面、預應力鋼束的端點、預應力鋼束所在的空間曲線添加到達索幾何圖形集當中。

步驟ⅱ在達索系統下開發分別用于錨固單根鋼束和多根分離式鋼束的齒塊模板具體如下：用于錨固單根鋼束和多根分離式鋼束的齒塊模板都具有輸入及輸出性的設計參數，輸入性設計參數包括鋼束錨點到齒塊邊緣的距離、齒塊邊緣傾斜斜率等，輸出性的設計參數包括齒塊體積、齒塊混凝土等級。

根據輸入的齒塊設計參數和單根鋼束的端點，可創建一個參數化的、用于錨固單根鋼束的齒塊截面；根據輸入的齒塊設計參數和最外側兩根鋼束的端點，可創建一個參數化的、用于錨固多根分離式鋼束的齒塊截面。

將創建的參數化齒塊截面沿步驟ⅰ提取的鋼束空間曲線在端點位置的切線方向拉伸成體，再使用步驟ⅰ提取的梁體表面作為切割面切割此拉伸體，最終生成齒塊三維BIM模板。

步驟iii中利用模板實例化生成具有附加信息的齒塊BIM模型具體如下：在達索系統中先根據鋼束形式選擇齒塊模板，再為模板指定提取的梁體表面、鋼束空間曲線、鋼束端點，輸入截面參數，最終生成齒塊BIM模型，所生成BIM模型附帶齒塊編碼、齒塊體積、齒塊混凝土等級。