CN108563847B - 用catia软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法；步骤如下：在CATIA软件中接收设计道路的资料，并建立桥梁的三维模型，然后，所有关键设计信息以CATIA软件中的参数形式和设计表形式存储于三维模型空间之中；采用CATIA软件中用户定义特征UDF制作二维图形模板；在三维桥梁模型所处的三维模型空间中，生成与道路的中心线所在铅垂曲面对应的竖直展开面，与大地水准面平行的水平展开面，以及生成若干经过分跨线的铅垂面；再分别相应信息进行投影生成传统二维图纸中的桥梁各个面的布置图。本发明能够三维图形中的信息能够有效地传递至二维图形中，实现数据同步、模型联动。

Description

用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计技术领域，特别涉及用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法。

背景技术

CATIA软件通常用于机械工程领域的三维建模，很少用于制作二维图纸。而且，在机械工程领域制作的图纸大多是构件详图和总装配图，图形区域通常为矩形或长宽比不超过2:1的长方形，没有像桥梁工程领域中“总体布置图(或称正立面总体布置图)”或“正平面总体布置图”这种在图形的长度方向远大于宽度方向(长宽比大于2:1)的图纸。

因此，桥梁设计师只能参考现有CATIA出图方法制作桥梁构件图及局部大样图，但无法解决将在CATIA软件中建立的长宽比巨大的桥梁整体模型从“三维图形”转换至“二维图形”的图纸出版问题。此外，直接投影桥梁模型还存在结构线的重叠问题，对二维图来说难以处理。

上述问题的存在，阻碍了CATIA软件在桥梁工程领域的应用，因此，有必要提出一种方法，在保证桥梁整体模型完整性的前提下，能为二维图形的制作提供完整设计信息。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法，实现的目的之一是能够三维图形中的信息能够有效地传递至二维图形中，实现数据同步、模型联动。

为实现上述目的，本发明公开了用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法；步骤如下：

a.在所述CATIA软件中接收设计道路的资料，所述资料包含所述设计道路中心线的竖曲线、所述设计道路中心线的平曲线、所述设计道路左右两侧的左平面边线和右侧平面边线、所述设计道路的横坡信息、所述设计道路中心线处的设计地面竖曲线；

b.根据步骤a中接收到的所述设计道路的资料，在所述CATIA软件中建立桥梁的三维模型，并将所述桥梁的结构的所有关键设计信息以CATIA软件中的参数形式和设计表形式存储于三维模型空间之中，形成核心数据库；

c.采用所述CATIA软件中用户定义特征UDF制作二维图形模板，所述二维图形模板包括主梁正立面线框、桥墩正立面线框、桥台正立面线框、承台正立面线框、基桩正立面线框、桥墩平面线框、桥台平面线框、承台平面线框、基桩平面线框、主梁横断面线框、桥墩横断面线框、桥台横断面线框、承台横断面线框和基桩横断面线框；

d.在所述三维桥梁模型所处的所述三维模型空间中，生成与所述道路的中心线所在铅垂曲面对应的竖直展开面，将所述设计道路中心线的竖曲线和所述设计道路中心线处的设计地面竖曲线投影至所述竖直展开面；调用所述关键设计信息，在所述竖直展开面上建立所述桥梁的起始点、所述桥梁正立面的分跨线；再采用所述CATIA软件实例化所述主梁正立面线框、所述桥墩正立面线框、所述桥台正立面线框、所述承台正立面线框和所述基桩正立面线框的模板，即可获得所述桥梁的正立面布置的二维图形；然后，将所述二维图形投影至所述CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的桥梁正立面总体布置图；

e.在所述三维桥梁模型所处的所述三维模型空间中，生成与大地水准面平行的水平展开面，将所述设计道路中心线的平曲线、所述设计道路平面边线投影至所述水平展开面；调用所述关键设计信息，在所述水平展开面上建立所述桥梁的起始点、所述桥梁的平面分跨线；再采用所述CATIA软件实例化所述桥墩平面线框、所述桥台平面线框、所述承台平面线框和所述基桩平面线框的模板，即可获得桥梁正平面布置的二维图形；然后，将所述二维图形投影至所述CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的桥梁正平面总体布置图；

f.在所述三维桥梁模型所处的所述三维模型空间中，生成若干经过分跨线的铅垂面，将所述设计道路平面边线、所述设计道路横坡信息、所述设计道路中心线处的设计地面竖曲线与上述若干所述经过分跨线的铅垂面求交点，绘制所述设计道路的路面线、所述设计道路的中心线和设计地面线；调用所述关键设计信息，在每一所述经过分跨线的铅垂面上用所述CATIA软件实例化所述主梁横断面线框、所述桥墩横断面线框、所述桥台横断面线框、所述承台横断面线框和所述基桩横断面线框，即可获得桥梁在若干分跨线处的横向布置二维图形；然后，将此二维图形投影至所述CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的所述桥梁分跨断面布置图。

优选的，在所述步骤b中，所述关键设计信息包括桥梁起始点里程桩号、桥梁分跨总数、桥梁跨径数组、桥梁分跨线序号数组、桥梁跨径序号数组、主梁结构类型数组、主梁在分跨线附近的梁高数组、主梁支座与支座垫石的组合高度数组、桥墩和桥台结构类型、桥墩和桥台结构顺桥向宽度数组、桥墩和桥台结构横桥向宽度数组、承台结构类型数组、承台结构顺桥向宽度数组、承台结构横桥向宽度数组、承台顶缘至设计地面线的距离数组、承台结构高度数组、基桩结构类型数组、基桩结构数量数组、基桩结构中心线平面坐标数组、基桩直径数组、基桩长度数组、桥梁伸缩缝设置数组。

优选的，所述主梁结构类型数组、所述主梁在分跨线附近的梁高数组和所述主梁支座与支座垫石的组合高度数组均按每一跨统计。

优选的，所述桥墩和桥台结构类型、所述桥墩和桥台结构顺桥向宽度数组、所述桥墩和桥台结构横桥向宽度数组、所述承台结构类型数组、所述承台结构顺桥向宽度数组、所述承台结构横桥向宽度数组、所述承台顶缘至设计地面线的距离数组、所述承台结构高度数组、所述基桩结构类型数组、所述基桩结构数量数组、所述基桩结构中心线平面坐标数组、所述基桩直径数组、所述基桩长度数组和所述桥梁伸缩缝设置数组均按分跨线统计。

优选的，在所述步骤c中，所述二维图形模板被所述桥梁三维模型中所述关键设计信息驱动。

本发明的有益效果：

1)三维图形中的信息能够有效地传递至二维图形中，实现数据同步、模型联动。

2)能够将长宽比巨大的桥梁工程三维图形定向转化为简洁的二维图形、无构造线的重影，并能用于出版传统的二维工程图纸，即：平、立、剖的展开图。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的实施过程示意图。

具体实施方式

实施例

如图1所示，用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法；步骤如下：

a.在CATIA软件中接收设计道路的资料，资料包含设计道路中心线的竖曲线、设计道路中心线的平曲线、设计道路左右两侧的左平面边线和右侧平面边线、设计道路的横坡信息、设计道路中心线处的设计地面竖曲线；

b.根据步骤a中接收到的设计道路的资料，在CATIA软件中建立桥梁的三维模型，并将桥梁的结构的所有关键设计信息以CATIA软件中的参数形式和设计表形式存储于三维模型空间之中，形成核心数据库；

c.采用CATIA软件中用户定义特征UDF制作二维图形模板，二维图形模板包括主梁正立面线框、桥墩正立面线框、桥台正立面线框、承台正立面线框、基桩正立面线框、桥墩平面线框、桥台平面线框、承台平面线框、基桩平面线框、主梁横断面线框、桥墩横断面线框、桥台横断面线框、承台横断面线框和基桩横断面线框；

d.在三维桥梁模型所处的三维模型空间中，生成与道路的中心线所在铅垂曲面对应的竖直展开面，将设计道路中心线的竖曲线和设计道路中心线处的设计地面竖曲线投影至竖直展开面；调用关键设计信息，在竖直展开面上建立桥梁的起始点、桥梁正立面的分跨线；再采用CATIA软件实例化主梁正立面线框、桥墩正立面线框、桥台正立面线框、承台正立面线框和基桩正立面线框的模板，即可获得桥梁的正立面布置的二维图形；然后，将二维图形投影至CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的桥梁正立面总体布置图；

e.在三维桥梁模型所处的三维模型空间中，生成与大地水准面平行的水平展开面，将设计道路中心线的平曲线、设计道路平面边线投影至水平展开面；调用关键设计信息，在水平展开面上建立桥梁的起始点、桥梁的平面分跨线；再采用CATIA软件实例化桥墩平面线框、桥台平面线框、承台平面线框和基桩平面线框的模板，即可获得桥梁正平面布置的二维图形；然后，将二维图形投影至CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的桥梁正平面总体布置图；

f.在三维桥梁模型所处的三维模型空间中，生成若干经过分跨线的铅垂面，将设计道路平面边线、设计道路横坡信息、设计道路中心线处的设计地面竖曲线与上述若干经过分跨线的铅垂面求交点，绘制设计道路的路面线、设计道路的中心线和设计地面线；调用关键设计信息，在每一经过分跨线的铅垂面上用CATIA软件实例化主梁横断面线框、桥墩横断面线框、桥台横断面线框、承台横断面线框和基桩横断面线框，即可获得桥梁在若干分跨线处的横向布置二维图形；然后，将此二维图形投影至CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的桥梁分跨断面布置图。

在某些实施例中，在步骤b中，关键设计信息包括桥梁起始点里程桩号、桥梁分跨总数、桥梁跨径数组、桥梁分跨线序号数组、桥梁跨径序号数组、主梁结构类型数组、主梁在分跨线附近的梁高数组、主梁支座与支座垫石的组合高度数组、桥墩和桥台结构类型、桥墩和桥台结构顺桥向宽度数组、桥墩和桥台结构横桥向宽度数组、承台结构类型数组、承台结构顺桥向宽度数组、承台结构横桥向宽度数组、承台顶缘至设计地面线的距离数组、承台结构高度数组、基桩结构类型数组、基桩结构数量数组、基桩结构中心线平面坐标数组、基桩直径数组、基桩长度数组、桥梁伸缩缝设置数组。

在某些实施例中，主梁结构类型数组、主梁在分跨线附近的梁高数组和主梁支座与支座垫石的组合高度数组均按每一跨统计。

在某些实施例中，桥墩和桥台结构类型、桥墩和桥台结构顺桥向宽度数组、桥墩和桥台结构横桥向宽度数组、承台结构类型数组、承台结构顺桥向宽度数组、承台结构横桥向宽度数组、承台顶缘至设计地面线的距离数组、承台结构高度数组、基桩结构类型数组、基桩结构数量数组、基桩结构中心线平面坐标数组、基桩直径数组、基桩长度数组和桥梁伸缩缝设置数组均按分跨线统计。

在某些实施例中，在步骤c中，二维图形模板被桥梁三维模型中关键设计信息驱动。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法；步骤如下：

a.在所述CATIA软件中接收设计道路的资料，所述资料包含所述设计道路中心线的竖曲线、所述设计道路中心线的平曲线、所述设计道路左右两侧的左平面边线和右侧平面边线、所述设计道路的横坡信息、所述设计道路中心线处的设计地面竖曲线；

b.根据步骤a中接收到的所述设计道路的资料，在所述CATIA软件中建立桥梁的三维模型，并将所述桥梁的结构的所有关键设计信息以CATIA软件中的参数形式和设计表形式存储于三维模型空间之中，形成核心数据库；

c.采用所述CATIA软件中用户定义特征UDF制作二维图形模板，所述二维图形模板包括主梁正立面线框、桥墩正立面线框、桥台正立面线框、承台正立面线框、基桩正立面线框、桥墩平面线框、桥台平面线框、承台平面线框、基桩平面线框、主梁横断面线框、桥墩横断面线框、桥台横断面线框、承台横断面线框和基桩横断面线框；

d.在三维桥梁模型所处的三维模型空间中，生成与所述道路的中心线所在铅垂曲面对应的竖直展开面，将所述设计道路中心线的竖曲线和所述设计道路中心线处的设计地面竖曲线投影至所述竖直展开面；调用所述关键设计信息，在所述竖直展开面上建立所述桥梁的起始点、所述桥梁正立面的分跨线；再采用所述CATIA软件实例化所述主梁正立面线框、所述桥墩正立面线框、所述桥台正立面线框、所述承台正立面线框和所述基桩正立面线框的模板，即可获得所述桥梁的正立面布置的二维图形；然后，将所述二维图形投影至所述CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的桥梁正立面总体布置图；

e.在所述三维桥梁模型所处的所述三维模型空间中，生成与大地水准面平行的水平展开面，将所述设计道路中心线的平曲线、所述设计道路平面边线投影至所述水平展开面；调用所述关键设计信息，在所述水平展开面上建立所述桥梁的起始点、所述桥梁的平面分跨线；再采用所述CATIA软件实例化所述桥墩平面线框、所述桥台平面线框、所述承台平面线框和所述基桩平面线框的模板，即可获得桥梁正平面布置的二维图形；然后，将所述二维图形投影至所述CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的桥梁正平面总体布置图；

f.在所述三维桥梁模型所处的所述三维模型空间中，生成若干经过分跨线的铅垂面，将所述设计道路平面边线、所述设计道路横坡信息、所述设计道路中心线处的设计地面竖曲线与若干所述经过分跨线的铅垂面求交点，绘制所述设计道路的路面线、所述设计道路的中心线和设计地面线；调用所述关键设计信息，在每一所述经过分跨线的铅垂面上用所述CATIA软件实例化所述主梁横断面线框、所述桥墩横断面线框、所述桥台横断面线框、所述承台横断面线框和所述基桩横断面线框，即可获得桥梁在若干分跨线处的横向布置二维图形；然后，将此二维图形投影至所述CATIA软件的二维图纸空间，对其自动标注，即可生成传统二维图纸中的所述桥梁分跨断面布置图。

2.根据权利要求1所述的用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述关键设计信息包括桥梁起始点里程桩号、桥梁分跨总数、桥梁跨径数组、桥梁分跨线序号数组、桥梁跨径序号数组、主梁结构类型数组、主梁在分跨线附近的梁高数组、主梁支座与支座垫石的组合高度数组、桥墩和桥台结构类型、桥墩和桥台结构顺桥向宽度数组、桥墩和桥台结构横桥向宽度数组、承台结构类型数组、承台结构顺桥向宽度数组、承台结构横桥向宽度数组、承台顶缘至设计地面线的距离数组、承台结构高度数组、基桩结构类型数组、基桩结构数量数组、基桩结构中心线平面坐标数组、基桩直径数组、基桩长度数组、桥梁伸缩缝设置数组。

3.根据权利要求2所述的用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法，其特征在于，所述主梁结构类型数组、所述主梁在分跨线附近的梁高数组和所述主梁支座与支座垫石的组合高度数组均按每一跨统计。

4.根据权利要求2所述的用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法，其特征在于，所述桥墩和桥台结构类型、所述桥墩和桥台结构顺桥向宽度数组、所述桥墩和桥台结构横桥向宽度数组、所述承台结构类型数组、所述承台结构顺桥向宽度数组、所述承台结构横桥向宽度数组、所述承台顶缘至设计地面线的距离数组、所述承台结构高度数组、所述基桩结构类型数组、所述基桩结构数量数组、所述基桩结构中心线平面坐标数组、所述基桩直径数组、所述基桩长度数组和所述桥梁伸缩缝设置数组均按分跨线统计。

5.根据权利要求1所述的用CATIA软件将三维桥梁模型生成二维布置图的方法，其特征在于，在所述步骤c中，所述二维图形模板被所述桥梁三维模型中所述关键设计信息驱动。

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