CN108804770A - 一种基于bim技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统，该方法包括以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；删除不必要的辅助线；自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；设置所述零件模型相关属性。本申请提供的方法，在钢结构桥梁详图深化领域，研发钢结构桥梁模型参数化设计软件，采用精细化参数制图方法，改进原有绘图思维，高效的设计算法以及交互式管控模式，缩短项目设计、制造周期。

Description

一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统

技术领域

本发明涉及钢结构桥梁制造技术领域，特别是涉及一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统。

背景技术

由于桥梁结构的特殊性，现有软件没有针对钢结构桥梁制造行业开发专业化、模块化相关的建模功能。如达索公司的CATIA、天宝公司的Tekla Structure等，主要用于机械、模具、高层建筑、工业厂房的设计。对于钢结构桥梁制造领域，无法进行专业化的设计制造，急需根据现有平台下，研发钢桥设计制造参数化软件。目前建立钢结构桥梁的构件模型，需单个元素定义，形成基本零件后，再组合成单元构件，最后逐步建立钢桥模型。现有方法不利于模型快速精准建立，降低了模型质量、精度，增加了详图转化制造周期。

发明内容

本发明提供了一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统。通过Tekla Open API和Visual C#设计开发软件，在Tekla Structure软件环境下，使用研发的组件库完成钢结构桥梁专用零件模型、构件模型的创建工作。零件模型主要以零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式正确后，设置零件模型相关属性，开始计算参考线与零件边缘的相关数据，自动绘制所需零件模型，完成单一零件模型参数化绘制工作。构件模型主要以零件中心、构件中心、单元构件相对中心线作为参考线，基于单一零部件的定义规则，自动绘制所需单元构件模型，完成构件模型参数化绘制工作。

本发明提供了如下方案：

一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统，包括：

以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；

计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；

删除不必要的辅助线；

自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；

设置所述零件模型相关属性。

优选的：所述待建模零件相对辅助线包括零件中心、构件中心、单元构件相对中心线。

优选的：所述几何形式包括相对间距、长度、角度、圆弧半径。

优选的：确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；并定位零件与零件之间的相对约束位置。

优选的：所述零件模型相关属性包括对接坡口信息、零件的材质信息。

优选的：所述构件相关信息包括构件编号信息、构件主次关系、焊接参数。

优选的：所述待建模零件包括节点板、拼接版、隔板、加劲板、腹板、翼缘板；所述构件包括桥面板、弦杆、斜竖杆、纵横梁。

一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模系统，所述系统包括：

参考线确定单元，用于以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；

位置尺寸确认单元，用于计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；

删除单元，用于删除不必要的辅助线；

零件模型会制单元，用于自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；

属性设置单元，用于设置所述零件模型相关属性。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统，在一种实现方式下，该方法可以包括以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；删除不必要的辅助线；自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；设置所述零件模型相关属性。本申请提供的方法，在钢结构桥梁详图深化领域，研发钢结构桥梁模型参数化设计软件，采用精细化参数制图方法，改进原有绘图思维，高效的设计算法以及交互式管控模式，缩短项目设计、制造周期。结合钢结构的详图深化实践，高效的参数化建模加快绘图的速度，缩短人工绘制周期，人力资源成本相应降低，提高后期出图正确率。根据不同桥梁结构形式不断完善相应辅助工具，随着功能的逐步完善，质量管控标准将提高15%～20%左右。最大程度实现钢结构桥梁模型的标准化，缩短项目设计、制造周期。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法的流程图;

图2为本发明实施例提供的钢结构桥梁模型参数化建模方法的总体架构；

图3为图2架构分项零件模型具体设计流程；

图4为图2架构分项构件模型中桥面板单元构件设计流程；

图5为图2架构分项构件模型中工形构件设计流程；

图6为图2架构分项构件模型中箱形构件设计流程；

图7为节点板零件模型参数化建模图示；

图8为下弦杆构件模型参数化建模图示；

图9为工形斜竖杆构件模型参数化建模图示；

图10为U形桥面板单元构件模型参数化建模图示；

图11是本发明实施例提供的一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10，为本发明实施例一提供的一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，如图1所示，该方法包括：

S101：以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；具体的，所述待建模零件相对辅助线包括零件中心、构件中心、单元构件相对中心线。

S102：计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；具体的，所述几何形式包括相对间距、长度、角度、圆弧半径。确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；并定位零件与零件之间的相对约束位置。

S103：删除不必要的辅助线；

S104：自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；

S105：设置所述零件模型相关属性。所述零件模型相关属性包括对接坡口信息、零件的材质信息。设置所述零件模型相关属性后，赋值构件相关信息。所述构件相关信息包括构件编号信息、构件主次关系、焊接参数。所述待建模零件包括节点板、拼接版、隔板、加劲板、腹板、翼缘板；所述构件包括桥面板、弦杆、斜竖杆、纵横梁。

通过具体的实例结合附图说明，对本发明做进一步描述。图2所示为本发明方法的总体架构，零件建模设计步骤基本相同，图3所示为零件模型具体设计流程，图7为零件模型参数化建模图示，其建模方法包括如下：

步骤1：以零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式。

步骤2：计算参考线与零件边缘的相对间距、长度、角度、圆弧半径等几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸。

步骤3：删除不必要的辅助参考线。

步骤4：自动绘制所需零件模型，完成单一零件模型参数化绘制。

步骤5：设置零件模型相关属性，如对接坡口信息、零件的材质信息等。

根据构件建模类型分为箱形构件、工形构件、桥面板单元构件，图6所示为箱形构件模型具体设计流程，图8为弦杆构件模型参数化建模图示，其构件建模方法包括如下：

步骤1：以零件中心、构件中心、单元构件相对中心线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量和相互约束关系，检测数据格式。

步骤2：计算参考线与零件边缘的相对间距、长度、角度、圆弧半径等几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸，定位零件与零件、之间的相对约束位置。

步骤3：删除不必要的辅助参考线。

步骤4：自动绘制所需构件模型，完成由多个零件拼装的构件模型参数化绘制。

步骤5：设置多个零件模型相关属性，如对接坡口信息、零件的材质信息等。

步骤6：赋值构件相关信息，如构件编号信息、构件主次关系、焊接参数等。

依据同样的方法，图5所示为工形构件模型具体设计流程，图9为斜竖杆构件模型参数化建模图示，完成工形构件模型参数化绘制工作。

依据同样的方法，图4所示为桥面板单元构件模型具体设计流程，图10为U形桥面板单元构件模型参数化建模图示，完成U形桥面板单元构件模型参数化绘制工作。

本申请提供的方法，钢结构的详图深化实践，高效的参数化建模加快绘图的速度，缩短人工绘制周期，人力资源成本相应降低，提高后期出图正确率。根据不同桥梁结构形式不断完善相应辅助工具，随着功能的逐步完善，质量管控标准将提高15%～20%左右。最大程度实现钢结构桥梁模型的标准化，缩短项目设计、制造周期。

实施例二

与本发明实施例一提供的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法相对应，本发明实施例二还提供了一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模系统；参见图11，该系统可以包括：

参考线确定单元201，用于以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；

位置尺寸确认单元202，用于计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；

删除单元203，用于删除不必要的辅助线；

零件模型会制单元204，用于自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；

属性设置单元205，用于设置所述零件模型相关属性。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本申请所提供的一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法及系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，所述方法包括：

以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；

计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；删除不必要的辅助线；自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；设置所述零件模型相关属性。

2.根据权利要求1所述的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，所述待建模零件相对辅助线包括零件中心、构件中心、单元构件相对中心线。

3.根据权利要求1所述的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，所述几何形式包括相对间距、长度、角度、圆弧半径。

4.根据权利要求1所述的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；并定位零件与零件之间的相对约束位置。

5.根据权利要求1所述的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，所述零件模型相关属性包括对接坡口信息、零件的材质信息。

6.根据权利要求1所述的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，设置所述零件模型相关属性后，赋值构件相关信息。

7.根据权利要求6所述的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，所述构件相关信息包括构件编号信息、构件主次关系、焊接参数。

8.根据权利要求7所述的基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模方法，其特征在于，所述待建模零件包括节点板、拼接版、隔板、加劲板、腹板、翼缘板；所述构件包括桥面板、弦杆、斜竖杆、纵横梁。

9.一种基于BIM技术钢结构桥梁模型参数化建模系统，其特征在于，所述系统包括：

参考线确定单元，用于以待建模零件相对辅助线作为参考线，通过交互方式，设定约束变量，检测数据格式；位置尺寸确认单元，用于计算所述参考线与所述待建模零件边缘的几何形式，确认多边形和圆弧的相对约束位置尺寸；删除单元，用于删除不必要的辅助线；

零件模型会制单元，用于自动绘制所述待建模零件所需的零件模型，完成所述零件模型的参数化绘制；属性设置单元，用于设置所述零件模型相关属性。