CN109242971A - 一种梁式桥三维模型信息交互平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梁式桥三维模型信息交互平台，包括以下步骤：S1：将梁式桥的基本信息进行后台存储；S2：基于WebGL的Three.js函数库，根据步骤S1存储的基本信息建立梁式桥的三维模型，形成基础构件库。本发明根据梁式桥的结构形式，建立了针对梁式桥的各构件模型库，建立了梁式桥的三维模型，通过基于WebGL的Three.js函数库，能够实现各三维模型构件层次的高亮显示，并以模态窗形式显示构件对应的后台数据库信息，以便于实现桥梁基本信息、病害信息、监测传感器及数据信息、评估及加固信息三维模型可视化及信息交互全过程。

Description

一种梁式桥三维模型信息交互平台

技术领域

本发明涉及土木工程领域，特别是涉及一种梁式桥三维模型信息交互平台。

背景技术

世界各国都有巨大体量的基础设施工程结构，其中桥梁占很大比重。随着桥梁建设飞速发展，如何有效的进行维护管理很有必要。然而，现有技术中还没有能够实现梁式桥三维模型信息交互的平台。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种解决现有技术中存在的缺陷的梁式桥三维模型信息交互平台。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的梁式桥三维模型信息交互平台，包括以下步骤：

S1：将梁式桥的基本信息进行后台存储；

S2：基于WebGL的Three.js函数库，根据步骤S1存储的基本信息建立梁式桥的三维模型，形成基础构件库。

进一步，所述步骤S2中的三维模型包括现浇实心板梁、预制空心板梁、预制箱型梁及预制T型梁这四种梁式桥的三维模型。

进一步，所述步骤S2中，建立三维模型之前，先基于Three.js建立3D场景，将背景、相机、360度旋转和平移添加至基础界面中，创建三维场景容器。

进一步，所述步骤S1中的梁式桥的基本信息包括桥梁名称、代码编号、路线号、中心桩号、结构类型、桥梁长度、桥头桥尾照片信息。

进一步，所述步骤S1中的梁式桥的基本信息还包括根据梁式桥的上部结构、下部结构、桥面系、构件信息以及跨径信息得到的梁式桥的主梁、支座、桥墩、桥台、墩台基础及伸缩缝的材料、尺寸、数量、类型。

进一步，所述步骤S1中的梁式桥的基本信息还包括病害信息、监测信息、评估信息、加固信息。

进一步，所述步骤S2中的基础构件库包括主梁、支座、桥墩、横系梁、墩台基础、桥台、伸缩缝、帽梁、铰缝、横隔板。

进一步，所述步骤S2中的梁式桥的三维模型通过以下步骤建立：

S2.1：读取步骤S1存储的基本信息，判断梁式桥的结构类型；

S2.2：读取步骤S1存储的基本信息，获取梁式桥的跨径信息和跨数数据，获取各跨简支与连续情况，确定每跨支座数量与分布；

S2.3：读取步骤S1存储的基本信息，判断各跨桥墩类型；

S2.4：读取步骤S1存储的基本信息，判断伸缩缝的位置信息；

S2.5：读取步骤S1存储的基本信息，判断墩台基础与桥台类型；依照桥梁类型选取主梁的结构形式，并依据跨数生成对应数量的主梁，以空间坐标系的原点(0，0，0)为中心，沿X轴正方向依次生成主梁模型；逐次生成伸缩缝和支座模型并部署相应位置；根据桥墩结构形式判断是否为多墩、是否有横系梁，在各主梁交接中心线依次布置桥墩模型，最后将墩台基础与桥台依次布置在桥墩相应位置处。

有益效果：本发明公开了一种梁式桥三维模型信息交互平台，根据梁式桥的结构形式，建立了针对梁式桥的各构件模型库，建立了梁式桥的三维模型，通过基于WebGL的Three.js函数库，能够实现各三维模型构件层次的高亮显示，并以模态窗形式显示构件对应的后台数据库信息，以便于实现桥梁基本信息、病害信息、监测传感器及数据信息、评估及加固信息三维模型可视化及信息交互全过程。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中交互平台的总设计框图；

图2为本发明具体实施方式中交互平台输入的基本信息；

图3为本发明具体实施方式中建立三维模型的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步的介绍。

本具体实施方式公开了一种梁式桥三维模型信息交互平台，如图1所示，包括以下步骤：

S1：将梁式桥的基本信息进行后台存储。基本信息包括桥梁名称、代码编号、路线号、中心桩号、结构类型、桥梁长度、桥头桥尾照片信息，还包括根据梁式桥的上部结构、下部结构、桥面系、构件信息以及跨径信息得到的梁式桥的主梁、支座、桥墩、桥台、墩台基础及伸缩缝的材料、尺寸、数量、类型，此外还包括病害信息、监测信息、评估信息、加固信息，如图2所示。

S2：基于WebGL的Three.js函数库，建立3D场景，将背景、相机、360度旋转和平移添加至基础界面中，创建三维场景容器；根据步骤S1存储的基本信息建立梁式桥的三维模型，形成基础构件库。

三维模型包括现浇实心板梁、预制空心板梁、预制箱型梁及预制T型梁这四种梁式桥的三维模型。根据实际结构形式，现浇实心板梁每跨为一块矩形截面六面体，预制空心板梁为四块不同矩形截面六面体拼装而成；预制箱型梁包括顶板、底板、左腹板、右腹板、左翼缘和右翼缘，分别为不同截面尺寸的矩形六面体进行空间分布，每跨箱梁内包括相应箱型截面的横隔板；预制T型梁为两块矩形截面六面体空间组合而成，每跨T型梁内包括若干数量的横隔板，可根据步骤一输入信息进行确定；桥墩截面包括矩形截面与圆形截面两类，包括单柱墩、双柱墩及三柱墩，并包括相应的横系梁。基础构件库包括主梁、支座、桥墩、横系梁、墩台基础、桥台、伸缩缝、帽梁、铰缝、横隔板。

基于已建立的三维模型，通过Three.js的API函数能够自动识别鼠标所在区域对应的构件，并高亮显示所选构件，以模态窗形式显示构件对应的后台数据库信息，通过ajax异步传输方式完成交互式功能。

输入病害信息后，依据交互识别和高亮显示功能，通过Ajax异步传输方式，识别每个构件对应的编号，并自动查询各构件对应的后台病害数据库信息，包括构件名称、病害名称、类型、病害标度、扣分，录入时间等。通过JavaScript建立点击事件，以模态窗形式显示上述信息。

输入监测信息后，依据交互识别和高亮显示功能，通过Ajax异步传输方式，识别每个构件对应的编号，并自动查询各构件对应的后台监测数据库信息，包括传感器名称、部署位置、跨(墩)编号等。每个三维模型的传感器以黄色方块形式显示，点击每个传感器将弹出相关信息，点击“实时监测页面”能够访问该传感器当前的实时数据。

输入评估信息后，通过识别每个构件对应的编号，自动查询各构件对应的后台评估数据库信息。每个构件的分数分为：一级、二级、三级及四级，扣分值为：[0，25]、(25,50]、(50,75]、(75,100]，由绿色、黄色、橙色及红色表示。评估信息模型依据各个构件扣分情况，赋予相应颜色纹理，以云图形式显示桥梁整体各构件扣分分布情况。点击各个构件，能够查询到具体的扣分值与病害信息。

输入加固信息后，通过识别每个构件对应的编号，自动查询各构件对应的后台评估数据库信息。已有加固构件将通过“绿色”高亮显示，表示该构件已加固，具体加固信息科点击相应构件查询，查询信息包括：构件名称、加固位置、加固时间等。

如图3所示，步骤S2中的梁式桥的三维模型通过以下步骤建立：

S2.1：读取步骤S1存储的基本信息，判断梁式桥的结构类型；其中字段1为现浇实心板梁，2为预制空心板梁，3为预制箱型梁，4为预制T型梁；

S2.2：读取步骤S1存储的基本信息，获取梁式桥的跨径信息和跨数数据，获取各跨简支与连续情况，确定每跨支座数量与分布；

S2.3：读取步骤S1存储的基本信息，判断各跨桥墩类型；

S2.4：读取步骤S1存储的基本信息，判断伸缩缝的位置信息；

S2.5：读取步骤S1存储的基本信息，判断墩台基础与桥台类型；依照桥梁类型选取主梁的结构形式，并依据跨数生成对应数量的主梁，以空间坐标系的原点(0，0，0)为中心，沿X轴正方向依次生成主梁模型；逐次生成伸缩缝和支座模型并部署相应位置；根据桥墩结构形式判断是否为多墩、是否有横系梁，在各主梁交接中心线依次布置桥墩模型，最后将墩台基础与桥台依次布置在桥墩相应位置处。

Claims (8)

1.一种梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将梁式桥的基本信息进行后台存储；

S2：基于WebGL的Three.js函数库，根据步骤S1存储的基本信息建立梁式桥的三维模型，形成基础构件库。

2.根据权利要求1所述的梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：所述步骤S2中的三维模型包括现浇实心板梁、预制空心板梁、预制箱型梁及预制T型梁这四种梁式桥的三维模型。

3.根据权利要求1所述的梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：所述步骤S2中，建立三维模型之前，先基于Three.js建立3D场景，将背景、相机、360度旋转和平移添加至基础界面中，创建三维场景容器。

4.根据权利要求1所述的梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：所述步骤S1中的梁式桥的基本信息包括桥梁名称、代码编号、路线号、中心桩号、结构类型、桥梁长度、桥头桥尾照片信息。

5.根据权利要求4所述的梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：所述步骤S1中的梁式桥的基本信息还包括根据梁式桥的上部结构、下部结构、桥面系、构件信息以及跨径信息得到的梁式桥的主梁、支座、桥墩、桥台、墩台基础及伸缩缝的材料、尺寸、数量、类型。

6.根据权利要求5所述的梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：所述步骤S1中的梁式桥的基本信息还包括病害信息、监测信息、评估信息、加固信息。

7.根据权利要求1所述的梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：所述步骤S2中的基础构件库包括主梁、支座、桥墩、横系梁、墩台基础、桥台、伸缩缝、帽梁、铰缝、横隔板。

8.根据权利要求7所述的梁式桥三维模型信息交互平台，其特征在于：所述步骤S2中的梁式桥的三维模型通过以下步骤建立：

S2.1：读取步骤S1存储的基本信息，判断梁式桥的结构类型；

S2.2：读取步骤S1存储的基本信息，获取梁式桥的跨径信息和跨数数据，获取各跨简支与连续情况，确定每跨支座数量与分布；

S2.3：读取步骤S1存储的基本信息，判断各跨桥墩类型；

S2.4：读取步骤S1存储的基本信息，判断伸缩缝的位置信息；

S2.5：读取步骤S1存储的基本信息，判断墩台基础与桥台类型；依照桥梁类型选取主梁的结构形式，并依据跨数生成对应数量的主梁，以空间坐标系的原点(0，0，0)为中心，沿X轴正方向依次生成主梁模型；逐次生成伸缩缝和支座模型并部署相应位置；根据桥墩结构形式判断是否为多墩、是否有横系梁，在各主梁交接中心线依次布置桥墩模型，最后将墩台基础与桥台依次布置在桥墩相应位置处。