CN108536973A - 曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法 - Google Patents

曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法，可提供用于车间下料的曲面展开深化图纸。通过对道路设计图中曲面的各点位理论高程和预拱度进行计算得到该点位的放样高程，加上利用绘图软件得到的各点位的投影平面坐标，则得到各点位的三维放样坐标，生成样条曲线后绘制成曲面展开图，对展开图进行标注得到实际的车间下料尺寸，本发明解决了钢箱桥梁曲面的展开问题，展开精度可控，降低定尺料材损；安装就位后的曲面钢箱桥梁经测量，其控制点位高程正确，平面曲率与设计图相符。

Description

曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法
技术领域
[0001] 本发明涉及钢箱桥梁设计领域，尤其是一种曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方 法。
背景技术
[0002] 随着市政路桥、高速路桥的迅速发展，钢箱桥梁由于其自重轻、跨度大、施工快、对 现有交通影响小的特点，应用越来越广。钢箱桥梁也从普通的直线型钢箱桥发展到曲线形 钢箱桥，现在更设计出了具有竖曲线、平曲线、高度渐变、宽度渐变、横坡渐变等特性的钢箱 桥梁，而传统的钢箱桥梁深化设计方法只适用于直线型钢箱桥，无法对曲面钢箱桥梁中由 多种曲线确定的曲面进行有效表达，而没有进行展开的深化图纸无法用于车间下料。
[0003] 专利号为CN201610273819.4的专利申请公开了一种基于BM的铝合金模板深化设 计方法，该方法所公开的技术方案可提高铝合金模板深化设计的精度和效率，但该技术方 案不能用于带有竖曲线、平曲线、高度渐变、横坡渐变等特性的钢箱桥梁的深化设计。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法， 可提供用于车间下料的曲面展开深化图纸。
[0005] 为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：曲面钢箱桥梁的施工图深化设 计方法，包括以下步骤：
[0006] a、从道路设计图的数据图中提取对应点位的理论高程和预拱度；
[0007] b、利用对应点位的理论高程和对应的预拱度通过公式计算得到对应点位的放样 高程；
[0008] c、利用绘图软件根据道路设计图的数据图提供的数据对对应点位画点，得到对应 点位的投影平面坐标；
[0009] d、将对应点位的投影平面坐标和放样高程合并为三维放样坐标；
[0010] e、分别取位于同一纵向线上的三维放样坐标通过绘图软件生成两条样条曲线；
[0011] f、利用三维绘图软件将上述样条曲线生成曲面；
[0012] g、利用三维绘图软件通过上述曲面生成曲面展开图；
[0013] h、对曲面展开图进行尺寸标注，提供给车间下料需要的尺寸数据。
[0014] 进一步的是:步骤b中所述公式为(放样高程=理论高程X 1000+预拱度-520000)。
[0015] 本发明的有益效果是:本发明通过对道路设计图中曲面的各点位理论高程和预拱 度进行计算得到该点位的放样高程，加上利用绘图软件得到的各点位的投影平面坐标，则 得到各点位的三维放样坐标，生成样条曲线后绘制成曲面展开图，对展开图进行标注得到 实际的车间下料尺寸，本发明解决了钢箱桥梁曲面的展开问题，展开精度可控，降低定尺料 材损;安装就位后的曲面钢箱桥梁经测量，其控制点位高程正确，平面曲率与设计图相符。
附图说明
[0016] 图1为本发明的流程图；
[0017] 图2为本发明中的道路设计数据图；
[0018] 图3为本发明中的预拱度设计数据图；
[0019] 图4为生成三维样条曲线的示意图；
[0020] 图5为生成曲面的不意图；
[0021] 图6为生成展开曲面的示意图；
[0022] 图7为展开曲面的数据标注示意图；
[0023] 图中标记为:La-第一样条曲线、Lb-第二样条曲线、bl-曲面、b2_展开曲面。
具体实施方式
[0024] 为了便于理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。
[0025] 如图1所示，本发明所述的曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法，包括以下流程；
[0026] a、提取理论高程:从道路设计图的数据图中提取对应点位的理论高程和预拱度；
[0027] b、计算放样高程:利用对应点位的理论高程和对应的预拱度通过公式计算得到对 应点位的放样高程，计算公式为(放样高程=理论高程X 1000+预拱度-520000);
[0028] c、提取平面坐标:利用绘图软件根据道路设计图的数据图提供的数据对对应点位 画点，得到对应点位的投影平面坐标；
[0029] d、生成三维放样坐标:将对应点位的投影平面坐标和放样高程合并为三维放样坐 标；
[0030] e、生成三维样条曲线:分别取位于同一纵向线上的三维放样坐标通过绘图软件生 成两条样条曲线；
[0031] f、生成三维曲面:利用三维绘图软件将上述样条曲线生成曲面；
[0032] g、曲面展开;利用三维绘图软件通过上述曲面生成曲面展开图；
[0033] h、图纸标注:对曲面展开图进行尺寸标注，提供给车间下料需要的尺寸数据。
[0034] 实施例1
[0035] a、以图2所示道路设计数据图为例，提取曲面设计图上下两条纵向线上的Al〜A5 和Bl〜B5这十个点位的高程数据，再从图3所示的预拱度设计数据图中提取Al〜A5和Bl〜 B5点位对应的预拱度数据；
[0036] b、通过公式(放样高程=理论高程X 1000+预拱度-520000)计算上述点位各自对 应的放样高程，计算中注意单位的换算，并只需要相对高程以便于放样，以Al点位为例，其 放样高程= 523.589 X 1000+0-520000 = 3589,依次计算剩余点位的放样高程；
[0037] c、利用cad提取各个点位的投影平面坐标，用cad绘图软件的点命令在Al〜A5和BI 〜B5的点位画点，获取各点位的投影平面坐标，其格式为“x，y”，例如Al的平面坐标为 “10000，0，，；
[0038] d、将各个点位的投影平面坐标和放样高程合并为三维放样坐标，以Al点位为例， Al点位的放样高程为3589,平面坐标为“10000，0”，则Al点位的三维坐标为“10000，0， 3589”，统一上述所有数据得到如表1所示的点位数据表：
[0039] 表1点位数据表
[0040]
Figure CN108536973AD00051
[0041] e、分别取位于同一纵向线上的三维放样坐标通过绘图软件生成两条样条曲线，选 取Al〜A5的点位三维坐标，在cad绘图软件中运行spline命令，将上述三维坐标粘贴到cad 命令行，得到如图4所示的第一样条曲线La，同样的，通过BI〜B5的点位三维数据得到第二 样条曲线Lb;
[0042] f、利用so Iidworks三维绘图软件将上述两条样条曲线绘制成如图5所示的曲面 bl ；
[0043] g、使用solidworks中的曲面展开工具生成曲面bl展开后的展开面b2,并对展开精 度进行调节，得到如图6所示的展开曲面；
[0044] h、对上述展开曲面进行尺寸标注，如图7所示，先绘制展开曲面的最小外界矩形， 然后根据项目和车间的精度要求，确定曲线上的去点数量，标注点位与最小外界矩形边的 距离。

Claims (2)

1. 曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法，其特征在于:包括以下步骤： a、 从道路设计图的数据图中提取对应点位的理论高程和预拱度； b、 利用对应点位的理论高程和对应的预拱度通过公式计算得到对应点位的放样高程； c、 利用绘图软件根据道路设计图的数据图提供的数据对对应点位画点，得到对应点位 的投影平面坐标； d、 将对应点位的投影平面坐标和放样高程合并为三维放样坐标； e、 分别取位于同一纵向线上的三维放样坐标通过绘图软件生成两条样条曲线； f、 利用三维绘图软件将上述样条曲线生成曲面； g、 利用三维绘图软件通过上述曲面生成曲面展开图； h、 对曲面展开图进行尺寸标注，提供给车间下料需要的尺寸数据。
2. 如权利要求1所述的曲面钢箱桥梁的施工图深化设计方法，其特征在于:步骤b中所 述公式为(放样高程=理论高程X 1000+预拱度-520000)。
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