CN108595800B - 一种网壳结构建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种网壳结构建模方法，包括以下步骤：确定所需构件规格参数表‑将构件规格参数表创建为构件参数表‑用构件参数表创建构件参数化模板‑导入参数化模板，并设置调用环境‑创建三维模型‑对三维模型进行碰撞检测。本发明可以快速建立海量构件的网壳结构三维模型，极大的提高建模效率；模型精度要求达到构件加工级别，可精确统计每个构件的信息，达到高精度建模的目的；基于网壳结构三维模型能进行空间碰撞检查，规避网壳的错、漏、碰、缺；三维模型能够应用到构件加工下料和现场施工安装定位，到达提高生产效率、指导网壳施工的目的。

Description

一种网壳结构建模方法
技术领域
本发明涉及一种网壳结构建模方法，属于工业与民用建筑技术领域。
背景技术
网壳结构是曲面型的网格结构，兼有杆系结构和薄壳结构的特性，受力合理，可以同时实现较大的跨度和异形美丽的外观，并且能够采用工厂预制的构件实现工业化生产，综合技术经济指标较好，是一种有着良好发展前景的空间结构。
采用传统的CAD软件进行网壳结构设计时，由于网壳结构构件数量大、空间布置复杂，常规的二维图表达方式不能完整、准确地表达设计信息，尤其是节点上的杆件布置情况。因为杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性和施工精度影响较大，给结构设计和施工都带来了一定的困难，造成构件信息表达不充分、难以指导制造和安装、工程量统计耗时费力等问题。传统的设计方法给出的杆件和节点信息有限，不能精确到加工精度，难以对施工现场的构件安装定位提供有益帮助，也无法进行空间碰撞检查。例如设计经常采用TEKLA、MST等钢网架设计计算软件，侧重于网架的结构计算分析，模型的延续度不够，对精细化建模仍有距离。所以当构件数量达到万数量级，对于海量的构件进行精细化建模需要耗费巨大的人力和物力。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种网壳结构建模方法，该网壳结构建模方法可以快速建模，精细化建模。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种网壳结构建模方法，包括以下步骤：
①确定所需构件规格参数表；
②将构件规格参数表创建为构件参数表；
③用构件参数表创建构件参数化模板；
④导入参数化模板，并设置调用环境；
⑤创建三维模型；
⑥对三维模型进行碰撞检测。
所述步骤①中，所需构件规格参数表为球节点和杆件的规格参数表。
所述杆件包括空间轴线、螺栓和封底。
所述步骤②分为以下步骤：
(2.1)调用球节点规格参数表，获取球节点编号、XYZ空间坐标值和球节点规格代码参数；
(2.2)调用杆件规格参数表，获取杆件编号、两端球节点编号和杆件类型代码参数；
(2.3)调用步骤(2.1)和步骤(2.2)中的参数进行整理，创建构件参数表。
所述步骤(2.2)中，两端球节点编号与球节点规格参数表中球节点编号一一对应。
所述步骤③分为以下步骤：
(3.1)创建球节点参数化模板：输入空间点和与空间点相连的杆件空间轴线数据，并调用构件参数表；
(3.2)创建杆件参数化模板：输入空间轴线和空间轴线与两侧球节点的交点数据，并调用构件参数表；
(3.3)调用步骤(3.1)和步骤(3.2)中的数据，创建构件参数化模板。
所述步骤⑤分为以下步骤：
(5.1)遍历构件参数表，读取球节点规格参数表和杆件规格参数表；
(5.2)创建空间点和空间轴线，并分别对空间点和空间轴线进行标识；
(5.4)遍历构件参数化模板，读取球节点参数化模板和杆件参数化模板；
(5.5)用空间点和与空间点相连的杆件空间轴线数据，循环调用球节点参数化模板，根据不同球节点规格代码的空间点，在球节点规格参数表中查找对应参数，并赋值给相应的球节点参数化模板；
(5.6)用空间轴线和空间轴线与两侧球节点的交点数据，循环调用杆件参数化模板，根据不同颜色的空间轴线，在杆件规格参数表中查找对应参数，并赋值给相应的杆件参数化模板；
(5.7)根据步骤(5.1)～(5.6)，创建三维模型。
所述步骤(5.2)分为以下步骤：
(5.2.1)根据XYZ空间坐标值循环创建空间点，并根据球节点规格代码参数，用球节点编号标识空间点；
(5.2.2)根据两端球节点编号循环创建空间轴线，并根据杆件类型代码参数，用杆件编号标识空间轴线，用不同颜色标识不同类型的空间轴线。
所述步骤⑥分为以下步骤：
(6.1)检测空间轴线之间的碰撞情况；
(6.2)检测空间点之间的碰撞情况；
(6.3)如果步骤(6.1)～(6.2)无碰撞，获取三维模型，如果有碰撞则执行以下步骤；
(6.4)对空间轴线和空间点进行调整，其余构件自适应调整，获取三维模型。
所述步骤(6.4)中，只需调整空间点位置坐标，并重新连接相应空间轴线。
本发明的有益效果在于：
1.快速建立海量构件的网壳结构三维模型，极大提高建模效率；
2.模型精度要求达到构件加工级别，可精确统计每个构件的信息，达到高精度建模的目的；
3.基于网壳结构三维模型能进行空间碰撞检查，规避网壳的错、漏、碰、缺；
4.三维模型能够应用到构件加工下料和现场施工安装定位，达到提高生产效率、指导网壳施工的目的。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明实施例的网壳结构三维模型图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，一种网壳结构建模方法，包括以下步骤：
①参考《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》(GB/T 16939-2016)、《钢网架焊接空心球节点》(JG/T 11-2009)、《钢网架螺栓球节点》(JG/T 10-2009)等相关规范，确定所需构件规格参数表；所需构件规格参数表为球节点和杆件的规格参数表，杆件包括空间轴线、螺栓和封底；
②将构件规格参数表创建为构件参数表，首先调用球节点规格参数表，获取球节点编号、XYZ空间坐标值和球节点规格代码等参数，调用杆件规格参数表，获取杆件编号、两端球节点编号和杆件类型代码等参数，其中，两端球节点编号与球节点规格参数表中球节点编号一一对应；然后对参数进行整理，创建构件参数表；一般均可由结构分析软件，例如MTS等输入；
③基于CATIA软件，用构件参数表创建构件参数化模板，首先创建球节点参数化模板，输入空间点和与空间点相连的杆件空间轴线数据，并调用构件参数表，创建杆件参数化模板，输入空间轴线和空间轴线与两侧球节点的交点数据，并调用构件参数表；然后用球节点参数化模板和杆件参数化模板创建构件参数化模板；
④导入参数化模板，并设置调用环境，即将参数化模板导入CATIA作为建模依据，同时设置CATIA软件的知识工程环境，以便批量调用模板；
⑤导入执行代码，创建三维模型，即进入CATIA软件“Product KnowledgeTemplate”工作台，选择“Create a Knowledge Pattern”命令，编写执行代码，用执行代码创建三维模；
⑥对三维模型进行碰撞检测，检测空间轴线之间、空间点之间(尤其是螺栓、球节点部位的杆件碰撞情况)的碰撞情况，如果都无碰撞，获取最终三维模型，如果有碰撞，则对空间轴线和空间点进行调整(只需调整空间点位置坐标，并重新连接相应空间轴线)，其余构件自适应调整，获取三维模型。
所述步骤⑤分为以下步骤：
(5.1)遍历构件参数表，读取球节点规格参数表和杆件规格参数表；
(5.2)创建空间点和空间轴线，并分别对空间点和空间轴线进行标识；即根据XYZ空间坐标值，以执行代码方式循环创建空间点，并根据球节点规格代码参数，用球节点编号标识空间点，根据两端球节点编号，以执行代码方式循环创建空间轴线，并根据杆件类型代码参数，用杆件编号标识空间轴线，用不同颜色标识不同类型的空间轴线；
(5.3)遍历构件参数化模板，读取球节点参数化模板和杆件参数化模板；
(5.4)用空间点和与空间点相连的杆件空间轴线数据，以模板实例化方式循环调用球节点参数化模板，根据不同球节点规格代码的空间点，在球节点规格参数表中查找对应参数，并赋值给相应的球节点参数化模板；
(5.5)用空间轴线和空间轴线与两侧球节点的交点数据，以模板实例化方式循环调用杆件参数化模板，根据不同颜色的空间轴线，在杆件规格参数表中查找对应参数，并赋值给相应的杆件参数化模板；
(5.6)根据步骤(5.1)～(5.5)，创建三维模型，至此，整个代码执行完毕，模型创建完毕。
实施例
如上所述，本发明已在福建省邵武体育中心工程的网壳结构设计中成功应用，且并取得了良好的效果，如图2所示。
综上所述，与现有的网壳结构设计方法相比，本发明结合CATIA知识工程功能和相关规范内容，根据计算分析结果，可以快速的创建海量的网壳结构构件三维模型，极大提高建模效率。

Claims (6)

1.一种网壳结构建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
①确定所需构件规格参数表；
②将构件规格参数表创建为构件参数表；
③用构件参数表创建构件参数化模板；
④导入参数化模板，并设置调用环境；
⑤创建三维模型；
⑥对三维模型进行碰撞检测；
所述步骤②分为以下步骤：
(2.1)调用球节点规格参数表，获取球节点编号、XYZ空间坐标值和球节点规格代码参数；
(2.2)调用杆件规格参数表，获取杆件编号、两端球节点编号和杆件类型代码参数；
(2.3)调用步骤(2.1)和步骤(2.2)中的参数进行整理，创建构件参数表；
所述步骤③分为以下步骤：
(3.1)创建球节点参数化模板：输入空间点和与空间点相连的杆件空间轴线数据，并调用构件参数表；
(3.2)创建杆件参数化模板：输入空间轴线和空间轴线与两侧球节点的交点数据，并调用构件参数表；
(3.3)调用步骤(3.1)和步骤(3.2)中的数据，创建构件参数化模板；
所述步骤⑤分为以下步骤：
(5.1)遍历构件参数表，读取球节点规格参数表和杆件规格参数表；
(5.2)创建空间点和空间轴线，并分别对空间点和空间轴线进行标识；
(5.4)遍历构件参数化模板，读取球节点参数化模板和杆件参数化模板；
(5.5)用空间点和与空间点相连的杆件空间轴线数据，循环调用球节点参数化模板，根据不同球节点规格代码的空间点，在球节点规格参数表中查找对应参数，并赋值给相应的球节点参数化模板；
(5.6)用空间轴线和空间轴线与两侧球节点的交点数据，循环调用杆件参数化模板，根据不同颜色的空间轴线，在杆件规格参数表中查找对应参数，并赋值给相应的杆件参数化模板；
(5.7)根据步骤(5.1)～(5.6)，创建三维模型；
所述步骤⑥分为以下步骤：
(6.1)检测空间轴线之间的碰撞情况；
(6.2)检测空间点之间的碰撞情况；
(6.3)如果步骤(6.1)～(6.2)无碰撞，获取三维模型，如果有碰撞则执行以下步骤；
(6.4)对空间点坐标进行调整，其余构件自适应调整，获取三维模型。
2.如权利要求1所述的网壳结构建模方法，其特征在于：所述步骤①中，所需构件规格参数表为球节点和杆件的规格参数表。
3.如权利要求2所述的网壳结构建模方法，其特征在于：所述杆件包括空间轴线、螺栓和封底。
4.如权利要求1所述的网壳结构建模方法，其特征在于：所述步骤(2.2)中，两端球节点编号与球节点规格参数表中球节点编号一一对应。
5.如权利要求1所述的网壳结构建模方法，其特征在于：所述步骤(5.2)分为以下步骤：
(5.2.1)根据XYZ空间坐标值循环创建空间点，并根据球节点规格代码参数，用球节点编号标识空间点；
(5.2.2)根据两端球节点编号循环创建空间轴线，并根据杆件类型代码参数，用杆件编号标识空间轴线，用不同颜色标识不同类型的空间轴线。
6.如权利要求1所述的网壳结构建模方法，其特征在于：所述步骤(6.4)中，只需调整空间点位置坐标，并重新连接相应空间轴线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109165445B (zh) * 2018-08-24 2023-03-14 中建中原建筑设计院有限公司 基于grasshopper的空间网壳参数化建模方法
CN112380602B (zh) * 2020-11-13 2023-05-30 上海二十冶建设有限公司 受限环境下空间曲面网壳高精度建造方法
CN113362476B (zh) * 2021-04-26 2023-07-18 福建数博讯信息科技有限公司 基于计算机图形学的落地式脚手架的校正方法及装置
CN116863091B (zh) * 2023-06-30 2024-01-19 中水珠江规划勘测设计有限公司 土石坝三维模型创建及工程量提取方法、装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101465479B1 (ko) * 2013-12-23 2014-11-26 한국건설기술연구원 빔(bim) 기반의 건축물 데이터를 표시하는 bim데이터 처리 시스템
CN106284663A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 天津三建建筑工程有限公司 一种椭圆形弦支穹顶结构的施工方法
CN106812236A (zh) * 2017-03-07 2017-06-09 新乡学院 一种大跨度网壳钢结构屋面的施工工艺
CN107368627A (zh) * 2017-06-19 2017-11-21 中国建筑第八工程局有限公司 一种基于bim技术的群塔作业施工模拟方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101465479B1 (ko) * 2013-12-23 2014-11-26 한국건설기술연구원 빔(bim) 기반의 건축물 데이터를 표시하는 bim데이터 처리 시스템
CN106284663A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 天津三建建筑工程有限公司 一种椭圆形弦支穹顶结构的施工方法
CN106812236A (zh) * 2017-03-07 2017-06-09 新乡学院 一种大跨度网壳钢结构屋面的施工工艺
CN107368627A (zh) * 2017-06-19 2017-11-21 中国建筑第八工程局有限公司 一种基于bim技术的群塔作业施工模拟方法

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