一种通用型波形钢腹板组合结构梁桥的自动设计方法

技术领域

本发明属于波形钢腹板组合结构梁桥设计技术领域，具体涉及一种通用型波形钢腹板组合结构梁桥的自动设计方法。

背景技术

目前没有波形钢腹板参数化和非参数设计方法，为了可以对波形钢腹板钢桥构件进行灵活快速建模出施工图、深化图和BIM(Building Information Modeling，以下简称BIM)模型，提高工作效率，为此本发明提供一种通用型波形钢腹板组合结构梁桥的自动设计方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用型波形钢腹板组合结构梁桥的自动设计方法，以解决目前无法快速实现波形钢腹板自动设计工程难题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种通用型波形钢腹板组合结构梁桥的自动设计方法，包括如下内容：

1.截面设计到波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型，见说明书附图图1所示，分为A和B两种过程，其中A表示参数化截面过程，B表示非参数化截面过程，A过程包括如下步骤：

步骤一：输入道路设计中心线：平曲线和竖(纵)曲线；

步骤二：输入所有波形钢腹板控制中心线；

步骤三：定义腹板波形参数名称；

步骤四：确定波形钢腹板类型：1000型、1200型和1600型任一类型；

步骤五：定义腹板波形厚度表达式和波形钢腹板厚度；

步骤六：确定波形钢腹板直线段起始距离和终止距离；

步骤七：得到腹板波形的参数曲线函数；

步骤八：循环步骤三～步骤七将所有腹板波形参数创建完毕；

步骤九：腹板截面坐标X、Y坐标定义为已定义参数任意组合表达式；

步骤十：将所有腹板波形参数计算完成，成功创建参数化截面，否则输出错误日志；

步骤十一：输入道路中心线的平、竖(纵)曲线和关键位包括不限于：截面安装位、分跨线位、伸缩缝位、支座位、横隔系位等工程线信息确定关键位位置；

步骤十二：生成波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型。

2.截面设计到波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型，见说明书附图图1所示，B过程包括如下步骤：

步骤一：输入道路设计中心线：平曲线和竖(纵)曲线；

步骤二：输入道路边线和沿道路中心线或主梁中心线展开立面图；

步骤三：确定顶板平面布置图工程信息数据；

步骤四：S1：确定腹板中心线位置和厚度；

步骤五：S2：确定横隔系中心线位置和厚度；

步骤六：S3：确定加劲肋位置和类型；

步骤七：S4：确定波形中心线位置、波形类型、起始直线段距离、终止直线段距离确定底板平面布置图工程信息数据；

步骤八：确定底板边线，按S1，S2，S3和S4步骤得到底板工程信息数据；

步骤九：确定顶、底板厚度；

步骤十：生成波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型。

3.波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型到一键施工图、深化图和BIM，见说明书附图图1所示，包括如下步骤：

步骤一：生成顶板平面布置图；

步骤二：生成底板平面布置图；

步骤三：生成立面布置图；

步骤四：生成横断面图；

步骤五：依次确定立面、顶板和底板顺桥向节段任意划分；

步骤六：确定顶板和底板每顺桥节段内横向节段任意划分；

步骤七：一键生成波形钢腹板组合结构梁桥的施工图、深化图和BIM。

作为本发明的一种优选的技术方案，定义腹板波形类型归纳为包括不限于常用3种类型波形钢腹板：1000型即1000毫米类型、1200型即1200毫米类型、1600型即1600毫米类型。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第1中步骤六：①通过输入参数确定钢腹板直线段起始距离和终止距离；②通过输入波形钢腹板直线段起始、终止分割线来确定钢腹板直线段起始距离和终止距离。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第1中步骤七：①指定变量名称；②指定默认值；③指定前后参数函数点之间插值方式；包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个等方式进行定义。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第1中步骤九：所述波形钢腹板节点X坐标、X坐标、半径R、厚度采用定值和参数两种方式进行定义。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第1中步骤七：①定义包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；②外界文件导入包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；③交互任意绘制包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第2中步骤二：若波形钢腹板组合结构梁桥是变高桥梁需设置沿道路中心线或主梁中心线展开立面图，若等高桥梁可以设置也可以不设置沿道路中心线或主梁中心线展开立面图。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第3中步骤五和步骤六：①立面、顶板和底板顺桥向节段任意划分顺序可以任意组合顺序进行执行；②顶板和底板顺桥向节段和横桥节段包括通过输入参数沿顺桥、横桥向进行网格形式定义；③顶板和底板顺桥向节段和横桥节段包括从外界文件导入形式进行沿顺桥、横桥向节段分割线形式定义；④顶板和底板顺桥向节段和横桥节段包括交互任意绘制节段线形式进行沿顺桥、横桥向节段分割线形式定义；⑤除了①、②、③和④之外，还包括其他方式得到沿顺桥、横桥向节段分割线形式定义。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第1中步骤五：①通过输入参数定义腹板波形厚度表达式和波形钢腹板厚度；②通过导入外界文件形式定义腹板波形厚度表达式和波形钢腹板厚度。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述第1中步骤六：①通过输入参数确定钢腹板直线段起始距离和终止距离；②通过输入或导入外界文件来确定波形钢腹板直线段起始、终止分割线来计算钢腹板直线段起始距离和终止距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种通用型波形钢腹板组合结构梁桥的自动设计方法可以快速设计出波形钢腹板构件施工图、深化图、BIM和力学分析模型。

附图说明

图1为本发明的流程图；

具体实施方式

一种通用型波形钢腹板组合结构梁桥的自动设计方法，包括如下步骤：

1.截面设计到波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型，见说明书附图图1所示，分为A和B两种过程，其中A表示参数化截面过程，B表示非参数化截面过程，A过程包括如下步骤：

步骤一：输入道路设计中心线：平曲线和竖(纵)曲线；

步骤二：输入所有波形钢腹板控制中心线；

步骤三：定义腹板波形参数名称；

步骤四：确定波形钢腹板类型：1000型、1200型和1600型任一类型；

步骤五：定义腹板波形厚度表达式和波形钢腹板厚度；

步骤六：确定波形钢腹板直线段起始距离和终止距离；

步骤七：得到腹板波形的参数曲线函数；

步骤八：循环步骤三～步骤七将所有腹板波形参数创建完毕；

步骤九：腹板截面坐标X、Y坐标定义为已定义参数任意组合表达式；

步骤十：将所有腹板波形参数计算完成，成功创建参数化截面，否则输出错误日志；

步骤十一：输入道路中心线的平、竖(纵)曲线和关键位包括不限于：截面安装位、分跨线位、伸缩缝位、支座位、横隔系位等工程线信息确定关键位位置；

步骤十二：生成波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型。

2.截面设计到波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型，见说明书附图图1所示，B过程包括如下步骤：

步骤一：输入道路设计中心线：平曲线和竖(纵)曲线；

步骤二：输入道路边线和沿道路中心线或主梁中心线展开立面图；

步骤三：确定顶板平面布置图工程信息数据；

步骤四：S1：确定腹板中心线位置和厚度；

步骤五：S2：确定横隔系中心线位置和厚度；

步骤六：S3：确定加劲肋位置和类型；

步骤七：S4：确定波形中心线位置、波形类型、起始直线段距离、终止直线段距离确定底板平面布置图工程信息数据；

步骤八：确定底板边线，按S1，S2，S3和S4步骤得到底板工程信息数据；

步骤九：确定顶、底板厚度；

步骤十：生成波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型。

3.波形钢腹板梁桥三维构件BIM模型到一键施工图、深化图和BIM，见说明书附图图1所示，包括如下步骤：

步骤一：生成顶板平面布置图；

步骤二：生成底板平面布置图；

步骤三：生成立面布置图；

步骤四：生成横断面图；

步骤五：依次确定立面、顶板和底板顺桥向节段任意划分；

步骤六：确定顶板和底板每顺桥节段内横向节段任意划分；

步骤七：一键生成波形钢腹板组合结构梁桥的施工图、深化图和BIM。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。