CN108491632A - 一种挡土墙的三维设计方法 - Google Patents

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陈蕾蕾
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Abstract

本发明涉及一种挡土墙的三维设计方法，包括步骤：选择挡土墙的结构类型；设置结构断面参数和墙体的布置形式；生成挡土墙三维信息模型；设置材料属性参数；设置计算边界条件；输入边界条件，生成计算书文件保存；自动生成钢筋网；自动生成钢筋表；生成二维钢筋图；对图纸模型进行自动标注；生成图纸并进行保存。本发明能够快速完成挡土墙结构的设计，提高了图纸绘制的准确性和效率，保证了设计的准确、全面，同时减少了设计过程中的错误和遗漏，提高了设计成果的效率和品质，缩短了因客户需求而变更修改设计的时间，节省了成本，可以很好地满足实际应用的需要。

Description

一种挡土墙的三维设计方法
技术领域
本发明属于基础设施设计技术领域，具体涉及一种挡土墙的三维设计方法。
背景技术
传统的挡土墙设计采用二维设计的方式，如AutoCAD等，还停留在手工绘图和标注的阶段，虽然应用范围广泛，但是设计过程效率较低。一旦设计过程发生变更，图纸的修改工程量巨大，还会导致一些错误，影响工程的施工，导致工程不能早日发挥效益。现有技术的挡土墙设计方法的图纸绘制的准确性和效率比较低，设计过程中的错误和遗漏较多，设计成果的效率和品质不高，成本较高，不能很好地满足实际应用的需要。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的挡土墙的三维设计方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：
一种挡土墙的三维设计方法，包括：生成挡土墙三维信息模型；生成计算书；生成钢筋表；生成二维钢筋图；自动标注；生成图纸并进行保存。
进一步地，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)选择挡土墙的结构类型；
步骤(2)设置结构断面参数和墙体的布置形式；
步骤(3)根据挡土墙参数化尺寸驱动生成挡土墙三维信息模型；
步骤(4)设置挡土墙材料、岩土材料属性参数；
步骤(5)设置计算边界条件；
步骤(6)输入边界条件，进行挡土墙的局部抗滑、整体抗滑、结构内力、配筋计算，并生成计算书文件保存；
步骤(7)根据结构形式和配筋信息，沿着结构面层，自动生成成组排列的纵向和横向钢筋网；
步骤(8)根据三维钢筋组的统计，自动生成钢筋表；
步骤(9)选择挡土墙三维模型中需要出图的部位，自动提取结构面及附属钢筋网的信息，生成相应的二维钢筋图；
步骤(10)根据挡土墙三维模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注；
步骤(11)生成图纸并进行保存。
进一步地，边界条件包括荷载条件、墙前后土坡轮廓、水位及地质条件。
进一步地，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)首先选择设计挡土墙的形式，然后通过界面输入挡土墙的断面尺寸、布置形式参数，在三维图形空间生成对应的挡土墙三维信息模型；
步骤(2)基于挡土墙三维信息模型信息，通过界面输入材料信息以及计算边界条件，并在三维模型空间显示；
步骤(3)基于模型和计算边界条件，进行结构稳定、内力、配筋计算，生成计算书；
步骤(4)根据结构形式和配筋信息，沿着结构面层，自动生成成组排列的纵向和横向钢筋，每组钢筋将进行内部编号，并赋予空间坐标信息和钢筋信息，在三维图形空间显示；
步骤(5)根据三维钢筋组的统计，自动生成钢筋表；
步骤(6)选择挡土墙三维信息模型中需要出图的部位，自动提取结构面及附属钢筋网的信息，生成相应的二维钢筋图；
步骤(7)根据挡土墙三维信息模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注；
步骤(8)生成图纸并进行保存。
进一步地，设计挡土墙的形式包括重力式、悬臂式、扶臂式和空箱式。
进一步地，材料信息包括墙体材料、岩土材料的力学物理特性及颜色设置，计算边界条件包括土层的分布、挡土墙前后土坡轮廓、水位及地质条件。
进一步地，结构稳定计算包括抗滑稳定、地基承载力、整体抗滑稳定计算；内力计算包括挡土墙底板、立板、扶臂的弯矩和剪力计算。
进一步地，自动标注包括：构件的特征长度、点筋和线筋的标注，钢筋间距的标注，钢筋段长度的标注。
进一步地，所述方法包括：
步骤1)根据参数设置生成挡土墙三维信息模型；
步骤2)赋予BIM模型计算边界条件，生成土层的布置信息；
步骤3)基于模型和计算边界条件，进行结构稳定、内力、结构配筋计算，生成计算书；
步骤4)根据结构配筋计算结果，自动生成挡土墙的三维钢筋网模型；
步骤5)选择需要输出的配筋面,生成二维钢筋图、标注和钢筋表；
步骤6)生成图纸并进行保存。
进一步地，所述图纸导出为DWG或者DXF格式文件进行保存。
本发明提供的挡土墙的三维设计方法，基于三维信息模型集成计算、出图、工程量统计，能够快速完成挡土墙结构的设计，提高了图纸绘制的准确性和效率，保证了设计的准确、全面，同时减少了设计过程中的错误和遗漏，提高了设计成果的效率和品质，缩短了因客户需求而变更修改设计的时间，节省了成本，可以很好地满足实际应用的需要。
附图说明
图1为实施例2的流程图；
图2为挡土墙的三维模型图；
图3为挡土墙与土层结合在一起的三维模型图；
图4为挡土墙的三维钢筋网模型图；
图5为挡土墙的剖视图；
图6为挡土墙的底板顶面钢筋模型图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)是一种基于先进的三维数字设计解决方案应用于工程设计建造管理的数据化工具，是继CAD(Computer AidedDrawing)后的一次设计手段上的革新，把计算机辅助设计(Computer Aided Design)又向前推进了一步，保证了设计的准确、全面，同时减少设计过程中的错误和遗漏，提高设计成果的效率和品质，缩短因客户需求而变更修改设计的时间，节省成本。因此，结合BIM技术给出一套适用于挡土墙设计的三维数字化解决方案，解决结构设计、配筋、钢筋图的绘制和标注等，这将大大提高设计的效率。
实施例1
一种挡土墙的三维设计方法，包括以下步骤：
步骤(1)选择挡土墙的结构类型；
步骤(2)设置结构断面参数和墙体的布置形式；
步骤(3)根据挡土墙参数化尺寸驱动生成挡土墙三维信息模型；
步骤(4)设置挡土墙材料、岩土材料属性参数；
步骤(5)设置计算边界条件，例如荷载条件、墙前后土坡轮廓、水位及地质条件(包括地震)等；
步骤(6)根据上述输入边界条件，进行挡土墙的局部抗滑、整体抗滑、结构内力、配筋计算等，并生成计算书文件保存；
步骤(7)根据结构形式和配筋信息，沿着结构面层，自动生成成组排列的纵向和横向钢筋网；
步骤(8)根据三维钢筋组的统计，自动生成钢筋表；
步骤(9)选择挡土墙三维模型中需要出图的部位，自动提取结构面及附属钢筋网的信息，生成相应的二维钢筋图；
步骤(10)根据挡土墙三维模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注；
步骤(11)生成图纸并进行保存。
实施例2
参考图1所示，一种挡土墙的三维设计方法，包括以下步骤：
步骤(1)首先选择设计挡土墙的形式(例如重力式、悬臂式、扶臂式、空箱式等)，然后通过界面输入挡土墙的断面尺寸(例如底板的长度、宽度、厚度，立板厚度、高度，底坎、扶壁等信息)、布置形式(直线、圆弧、其他复杂线型组合)等参数，在三维图形空间生成对应的挡土墙三维信息模型；
步骤(2)基于挡土墙三维信息模型信息，通过界面输入基本的材料信息以及计算边界条件，并在三维模型空间显示；材料信息包括墙体材料、岩土材料的力学物理特性及颜色设置；计算边界条件包括土层的分布，挡土墙前后土坡轮廓、水位及地质条件(包括地震)等；
步骤(3)基于模型和计算边界条件，进行结构稳定、内力、配筋计算，生成计算书；结构稳定计算包括抗滑稳定、地基承载力、整体抗滑稳定计算等；内力计算包括挡土墙底板、立板、扶臂等结构的弯矩和剪力计算；配筋计算根据构件承受的内力最不利情况，得到满足设计要求的配筋信息(钢筋型号、直径、间距)；
步骤(4)根据结构形式和配筋信息，沿着结构面层，自动生成成组排列的纵向和横向钢筋，每组钢筋将进行内部编号，并赋予空间坐标信息和钢筋信息，在三维图形空间显示；
步骤(5)根据三维钢筋组的统计，将自动生成钢筋表，钢筋表将显示钢筋的材质、直径规格、形状、数量等信息；
步骤(6)选择挡土墙三维信息模型中需要出图的部位，自动提取结构面及附属钢筋网的信息，生成相应的二维钢筋图；
步骤(7)根据挡土墙三维信息模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注；自动标注主要包括构件的特征长度、点筋和线筋的标注，钢筋间距的标注，钢筋段长度的标注，有时也涉及到一些细节的标注，需视具体情况而定，例如钢筋保护层厚度、剖面符号的标注等；
步骤(8)生成图纸并进行保存，同时可将图纸导出为DWG或者DXF格式文件进行保存。
实施例3
一种直线型扶臂式挡土墙的三维设计方法，包括以下步骤：
步骤1)根据参数设置生成挡土墙三维信息模型，如图2所示；
步骤2)赋予BIM模型计算边界条件，生成土层的布置信息，如图3所示；
步骤3)基于模型和计算边界条件，进行结构稳定、内力、结构配筋计算，生成计算书；
步骤4)根据结构配筋计算结果，自动生成挡土墙的三维钢筋网模型，如图4所示；
步骤5)选择需要输出的配筋面,生成二维钢筋图、标注和钢筋表等，如图5-图6所示；
步骤6)生成图纸并进行保存，同时可将图纸导出为DWG或者DXF格式文件进行保存。
本发明提供的挡土墙的三维设计方法，基于三维信息模型集成计算、出图、工程量统计，能够快速完成挡土墙结构的设计，提高了图纸绘制的准确性和效率，保证了设计的准确、全面，同时减少了设计过程中的错误和遗漏，提高了设计成果的效率和品质，缩短了因客户需求而变更修改设计的时间，节省了成本，可以很好地满足实际应用的需要。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种挡土墙的三维设计方法，其特征在于，包括：生成挡土墙三维信息模型；生成计算书；生成钢筋表；生成二维钢筋图；自动标注；生成图纸并进行保存。
2.根据权利要求1所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)选择挡土墙的结构类型；
步骤(2)设置结构断面参数和墙体的布置形式；
步骤(3)根据挡土墙参数化尺寸驱动生成挡土墙三维信息模型；
步骤(4)设置挡土墙材料、岩土材料属性参数；
步骤(5)设置计算边界条件；
步骤(6)输入边界条件，进行挡土墙的局部抗滑、整体抗滑、结构内力、配筋计算，并生成计算书文件保存；
步骤(7)根据结构形式和配筋信息，沿着结构面层，自动生成成组排列的纵向和横向钢筋网；
步骤(8)根据三维钢筋组的统计，自动生成钢筋表；
步骤(9)选择挡土墙三维模型中需要出图的部位，自动提取结构面及附属钢筋网的信息，生成相应的二维钢筋图；
步骤(10)根据挡土墙三维模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注；
步骤(11)生成图纸并进行保存。
3.根据权利要求1-2所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，边界条件包括荷载条件、墙前后土坡轮廓、水位及地质条件等。
4.根据权利要求1-3所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)首先选择设计挡土墙的形式，然后通过界面输入挡土墙的断面尺寸、布置形式参数，在三维图形空间生成对应的挡土墙三维信息模型；
步骤(2)基于挡土墙三维信息模型信息，通过界面输入材料信息以及计算边界条件，并在三维模型空间显示；
步骤(3)基于模型和计算边界条件，进行结构稳定、内力、配筋计算，生成计算书；
步骤(4)根据结构形式和配筋信息，沿着结构面层，自动生成成组排列的纵向和横向钢筋，每组钢筋将进行内部编号，并赋予空间坐标信息和钢筋信息，在三维图形空间显示；
步骤(5)根据三维钢筋组的统计，自动生成钢筋表；
步骤(6)选择挡土墙三维信息模型中需要出图的部位，自动提取结构面及附属钢筋网的信息，生成相应的二维钢筋图；
步骤(7)根据挡土墙三维信息模型和图纸定义的信息，对图纸模型进行自动标注；
步骤(8)生成图纸并进行保存。
5.根据权利要求1-4所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，设计挡土墙的形式包括重力式、悬臂式、扶臂式和空箱式等。
6.根据权利要求1-4所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，材料信息包括墙体材料、岩土材料的力学物理特性及颜色设置，计算边界条件包括土层的分布、挡土墙前后土坡轮廓、水位及地质条件等。
7.根据权利要求1-4所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，结构稳定计算包括抗滑稳定、地基承载力、整体抗滑稳定计算；内力计算包括挡土墙底板、立板、扶臂等的弯矩和剪力计算。
8.根据权利要求1-4所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，自动标注包括：构件的特征长度、点筋和线筋的标注，钢筋间距的标注，钢筋段长度的标注。
9.根据权利要求1-8所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1)根据参数设置生成挡土墙三维信息模型；
步骤2)赋予BIM模型计算边界条件，生成土层的布置信息；
步骤3)基于模型和计算边界条件，进行结构稳定、内力、结构配筋计算，生成计算书；
步骤4)根据结构配筋计算结果，自动生成挡土墙的三维钢筋网模型；
步骤5)选择需要输出的配筋面,生成二维钢筋图、标注和钢筋表；
步骤6)生成图纸并进行保存。
10.根据权利要求1-9所述的挡土墙的三维设计方法，其特征在于，所述图纸导出为DWG或者DXF格式文件进行保存。
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