基于catia的铁路用简支桥梁三维模型创建方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及三维建模技术，特别涉及基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建 方法。
【背景技术】
[0002] 简支桥梁存在抗震力弱的问题，若搭建在超高墩台上，在超外力作用下，存在安全 性较低等问题。而勘测设计是搭建简支桥梁的最重要的环节之一，它是工程施工的主要依 据；设计质量的优劣和设计效率的高低直接关系着工程的质量、安全和效益。
[0003] 传统的二维设计，存在效率低下，知识复用性低，设计更改繁琐等缺点，运用先进 的三维设计技术可以提高桥梁的设计质量和效率、优化设计流程、提升设计信息的共享程 度和知识重用性，从而大大提高勘测设计企业的综合竞争力。而一套良好的设计流程可以 更进一步提升设计效率。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型 创建方法，以提高设计质量和效率。
[0005] 本发明解决上述施工过程中技术问题所采用的方案是：基于CATIA的铁路用简支 桥梁三维模型创建方法，包括以下步骤：
[0006] a.定义数据命名规则；
[0007] b.进行数据结构划分；
[0008] C.创建铁路桥梁空间左线水平投影曲线，完成桥梁骨架搭建，求得各部位控制点， 为各部位模型提供准确的参考信息；
[0009] d.利用已创建好的骨架信息，建立相应的参数、函数制作出各部位各类型的模板， 然后调用这些模板完成桥梁模型的建立；
[0010] e.对各部位工程量、尺寸信息进行统计；
[0011] f.基于建立的桥梁模型进行工程出图。
[0012] 进一步的，步骤a中，采用结构树形式对桥梁各部位模型进行命名：
[0013] 线路代码-阶段代码-区间代码-工点代码-专业代码-细部结构代码-流水编 码-类型代码-版次。
[0014] 进一步的，步骤c中，在创建铁路桥梁空间左线水平投影曲线之前首先创建据勘 测设计得到的参考点，参考此点建立相应坐标系，开始绘制空间左线水平投影曲线；
[0015] 所述铁路桥梁空间左线水平投影曲线包括直线、圆弧和缓和曲线；其中直线通过 设计提供的长度方向绘制；圆弧则依据其起始点和上游曲线在此点的法线方向参考圆弧半 径绘制得到；缓和曲线的创建方式包括：
[0016] 运用缓和曲线公式，分别创建x、y关于1的方程曲线，用混合曲线功能将两条方程 曲线拟合为一条关于X、y、1的三元方程曲线，将其投影到xy平面即可得到所求的缓和曲 线；
[0017] 其中所述缓和曲线公式为：
【主权项】
1. 基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建方法，其特征在于，包括以下步骤： a. 定义数据命名规则； b. 进行数据结构划分； c. 创建铁路桥梁空间左线水平投影曲线，完成桥梁骨架搭建，求得各部位控制点，为各 部位模型提供准确的参考信息； d. 利用已创建好的骨架信息，建立相应的参数、函数制作出各部位各类型的模板，然后 调用这些模板完成桥梁模型的建立； e. 对各部位工程量、尺寸信息进行统计； f. 基于建立的桥梁模型进行工程出图。
2. 如权利要求1所述的基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建方法，其特征在于， 步骤a中，采用结构树形式对桥梁各部位模型进行命名： 线路代码-阶段代码-区间代码-工点代码-专业代码-细部结构代码-流水编码-类 型代码-版次。
3. 如权利要求1所述的基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建方法，其特征在 于，步骤c中，在创建铁路桥梁空间左线水平投影曲线之前首先创建据勘测设计得到的参 考点，参考此点建立相应坐标系，开始绘制空间左线水平投影曲线； 所述铁路桥梁空间左线水平投影曲线包括直线、圆弧和缓和曲线；其中直线通过设计 提供的长度方向绘制；圆弧则依据其起始点和上游曲线在此点的法线方向参考圆弧半径绘 制得到；缓和曲线的创建方式包括： 运用缓和曲线公式，分别创建x、y关于1的方程曲线，用混合曲线功能将两条方程曲线 拟合为一条关于x、y、1的三元方程曲线，将其投影到xy平面即可得到所求的缓和曲线； 其中所述缓和曲线公式为：
其中，R为圆曲线半径山为缓和曲线长度；1为曲线上某一点的测地距离。
4. 如权利要求3所述的基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建方法，其特征在于， 所述创建铁路桥梁空间左线水平投影曲线，完成桥梁骨架搭建的方式为： 将所有创建好的空间曲线及平面曲线接合为一条平面曲线A，将此平面曲线A沿竖直 方向拉伸出一个曲面A'，在CATIA中运用展开功能，将曲面A'展开成一个平面曲面A"， 再参考平面曲面A"绘制高程沿里程变化曲线，然后运用传送功能将此变化曲线折叠回最 初得到的曲面A"，得到一条缩小了 1000倍的空间左线B，然后将此空间左线B和平面曲线 A参考勘测设计得到的参考点放大1000倍，即得到真实比例的的空间左线B'和空间左线 水平投影平面曲线B"。最后再将勘测设计所提供的桥墩控制点在平面曲线B"上绘制出 来，并创建平面曲线B"在这些点处的法向平面系，然后求得法向平面系与空间左线B的交 点系。
5. 如权利要求1-4任意一项所述的基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建方法， 其特征在于，步骤e中，运用CATIA自带功能，测量得到各部位相关工程量、尺寸信息。
6.如权利要求1-4任意一项所述的基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建方法， 其特征在于，步骤f?中，所述基于建立的桥梁模型进行工程出图的方式是： 在CATIA的工程制图模块投影得到工程二维图纸。
【专利摘要】本发明涉及三维建模技术，其公开了一种基于CATIA的铁路用简支桥梁三维模型创建方法，以提高设计质量和效率。本发明首先制定数据命名规则，杜绝零件编号重复，在有了严格的数据命名规则后，为更好的设计，还需要清晰的数据结构划分；然后进行骨架的搭建，为后续设计提供精确参考信息；接下来利用已创建好的骨架信息，建立相应的参数、函数制作出各部位各类型的模板，然后调用这些模板完成模型建立，同时可以将各部位的工程量、尺寸测出挂在相应模型下，最后在CATIA工程图模块完成二维出图。本发明适用于铁路用简支桥梁三维模型的快速、准确创建，为实际施工提供技术指导。
【IPC分类】G06T17-00, E01D1-00, G06F17-50
【公开号】CN104778334
【申请号】CN201510205898
【发明人】冯川
【申请人】成都希盟泰克科技发展有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月28日