劉肖群，鄧小軍

（山東交通職業(yè)學院，山東 濰坊 261206）

近年來，社會的快速發(fā)展對建筑工程提出了更高的要求，傳統(tǒng)建筑設(shè)計往往屬于二維設(shè)計，難以滿足現(xiàn)代建筑經(jīng)濟、質(zhì)量以及安全的需要。BIM是現(xiàn)代工程設(shè)計建造管理當中一種重要的數(shù)據(jù)化工具，將其應用在建筑設(shè)計當中，能夠全面提升施工效率，縮減施工成本和施工周期。將BIM當作重要設(shè)計工具應用到簡支T型橋梁設(shè)計當中，能夠有效提升簡支T型橋梁的設(shè)計質(zhì)量和效率，并將設(shè)計流程全面優(yōu)化，促使其設(shè)計質(zhì)量更優(yōu)，應用效果更強。

一、數(shù)據(jù)命名規(guī)則定義

基于CATIA當中較為嚴謹?shù)南鄳獢?shù)據(jù)命名規(guī)則，可以更加順暢地對數(shù)據(jù)實現(xiàn)有效查詢和管理，同時在實現(xiàn)有序命名之后，可以避免發(fā)生零件的編碼重復問題，提升設(shè)計準確度。

首先，需要為CATIA設(shè)置獲取文件的一個統(tǒng)一且唯一的相應存儲標識，可以是文件名，也可以是Part-Number，以此可以在整個設(shè)計流程當中能夠準確便捷地進行準備，并方便使用與共享操作?；谠O(shè)計需求，需要在滿足設(shè)計要求的數(shù)據(jù)環(huán)境當中，最大程度地使數(shù)據(jù)冗余減少，以此實現(xiàn)更加方便快捷的追朔，還可更有效地控制版本。文件命名還要求其能夠?qū)ν瑯右粋€部件進行不同模型狀態(tài)的準確識別，零件的編號要注意保持和文檔名稱一致。所有文件名要嚴格按照計算機文件名要求進行命名，避免出現(xiàn)無效文件或者文件保存不正確問題?；贑ATIA進行結(jié)構(gòu)樹命名的時候，要求按照規(guī)范的命名規(guī)則（圖1）進行具體命名。

圖1 結(jié)構(gòu)樹命名規(guī)則

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)劃分結(jié)構(gòu)剖析

簡支T型橋梁通過傳統(tǒng)方法進行設(shè)計的時候，設(shè)計成果具有一定分散性和獨立性，而在項目結(jié)束之后，會產(chǎn)生非常多的獨立文件，這些凌亂散落的各種文件難以實現(xiàn)系統(tǒng)的整合，在管理當中具有較大難度，且查詢起來也非常不方便?；贑ATIA當中嚴謹?shù)奈募?guī)則，還需要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)清晰系統(tǒng)的劃分，以此實現(xiàn)更加優(yōu)良的設(shè)計。由于模型特征樹當中可以直接將結(jié)構(gòu)實際邏輯規(guī)則體現(xiàn)出來，所以在后期設(shè)計當中能夠更加方便快捷地從結(jié)構(gòu)樹上實現(xiàn)有效查詢和綜合管理。橋梁的結(jié)構(gòu)一般是依據(jù)具體結(jié)構(gòu)或者具體專業(yè)實現(xiàn)劃分的，比如大橋包括了橋面系、地質(zhì)、基礎(chǔ)、橋臺、橋梁、橋墩、承臺等結(jié)構(gòu)。

三、搭建骨架

在制造行業(yè)當中裝配設(shè)計各種零部件的時候，需要對零件產(chǎn)品當中所有零部件具體模型形狀反映出來的特征信息以及工程特征相關(guān)信息等進行全面表達，同時需要對各個零件具體模型的屬性還有特征實現(xiàn)具體創(chuàng)建和綜合管理。在進行各個零部件相對應的實際設(shè)計當中，還需要結(jié)合參數(shù)基礎(chǔ)以及骨架模型實際基礎(chǔ)，并對參數(shù)化相應特征造型進行應用，實現(xiàn)具體設(shè)計，在簡支T型橋梁當中也可以通過這種思想進行具體設(shè)計。

實現(xiàn)CATIA骨架設(shè)計，主要是對產(chǎn)品實現(xiàn)充分的理解，并將其進行剖析分解之后，通過和產(chǎn)品實際設(shè)計流程進行結(jié)合應用，對主要線框當中各個控制元素進行有效運用，綜合地對這個完整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)做到全面控制，并實現(xiàn)控制結(jié)構(gòu)的有效建立，該控制結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出樹干形狀的關(guān)系圖。同時，結(jié)合參數(shù)信息進行設(shè)計方法以及傳遞框架的有效構(gòu)建，實現(xiàn)參數(shù)信息的有序分析和整理。在各個零件的設(shè)計當中，將相應的零件骨架模型設(shè)計草圖、相關(guān)參考、設(shè)計基準以及幾何特征等具有參考價值的信息復制到設(shè)計當中，通過這種方式實現(xiàn)骨架模型當中各類零件信息的共享，促使零部件信息更加完善，并保障所有零部件在設(shè)計當中需要的相應設(shè)計基準等多方面參考信息都具有一致性，因為這些信息都來自同樣的骨架模型當中。管理人員在對三維協(xié)同工具實現(xiàn)有效利用之下，可以分配給不同設(shè)計人員相對應所需骨架信息，而相對應的設(shè)計人員在接受到骨架信息之后，能夠在各自電腦上結(jié)合自身專業(yè)知識與相應信息實現(xiàn)專業(yè)設(shè)計。在各個設(shè)計人員進行相應設(shè)計之后，統(tǒng)一地將相應專業(yè)實現(xiàn)整合與匯總，以此得到一個整體的項目總模型。

在進行設(shè)計工作的時候，通常會進行不規(guī)則方程曲線的繪制，這些方程曲線在利用傳統(tǒng)二維設(shè)計方法進行繪制的時候，需要通過方程求解得到需要的各種控制點，并將各控制點實現(xiàn)連接之后繪制成樣條形式的曲線，還有的是通過對二次開發(fā)實現(xiàn)有效運用，以此獲取具體的方程曲線，通過這種方法進行多元方程組的求解過程非常復雜。由于此次設(shè)計是對一座橋路橋梁進行設(shè)計，所以可以把鐵路空間左線當成設(shè)計對象橋梁自身整體骨架?？臻g左線包括了一些列曲線和直線，因此在搭建總體橋梁相應線路骨架的時候，可以通過方程曲線對總體的線路骨架進行有效制作。比如，要求得緩和曲線，就可以通過三元方程組進行求解。CATIA當中包含了方程曲線設(shè)計代碼包，因此在獲取方程曲線的時候，直接可以將方程式輸入其中直接得到，不僅更加快捷，準確度也大大提升，工作效率顯著提高。

依據(jù)相關(guān)規(guī)定，緩和曲線主要是回旋線曲線，在精度要求不一樣的時候，相應計算公式也存在一定差異，通過項目當中緩和曲線對CATIA函數(shù)化方程曲線功能處理線路緩和曲線進行充分展示。其中，緩和曲線的公式為：

公式當中的R代表圓曲線的半徑，l3代表緩和曲線相應的長度，l代表曲線上一個點相應測地距離。

通過緩和曲線對應的公式，對方程曲線進行規(guī)范化創(chuàng)建，并將這兩個曲線通過擬合，形成一個三元方程曲線，把該曲線向xy平面實現(xiàn)投影之后，就可以直接獲得我們需要的相應緩和曲線。之后，將平面曲線和實現(xiàn)創(chuàng)建的所有空間曲線進行接合獲得一條總曲線，再通過CATIA獲取相應空間曲線，把這一空間曲線實現(xiàn)一千倍的放大，即可獲得實際的空間曲線。接合這個空間左線，接合高程以及歷程進行相應骨架定位信息的有效創(chuàng)建。

四、設(shè)計參數(shù)、函數(shù)以及模板

在傳統(tǒng)二維設(shè)計當中，對零件表達沒有和對應設(shè)計參數(shù)進行統(tǒng)一整合，也沒有將兩者進行直接關(guān)系的建立，導致相應技術(shù)資料要實現(xiàn)更新和保存具有較大難度，操作也非常復雜?；贑ATIA能夠利用相關(guān)參數(shù)對模型進行驅(qū)動，如果設(shè)計出現(xiàn)變更，則只需要對發(fā)生變化的相應參數(shù)進行修改就可以獲得新模型。在對類似模型進行繪制的時候，可以直接把設(shè)計流程和相關(guān)知識向文檔模本、用戶特征以及超級副本當中實現(xiàn)集中，對標準化參考元素進行參考之后，對需要改動的相應參數(shù)直接進行修改就可以獲得新模型。本項目在實現(xiàn)結(jié)構(gòu)搭建并對各個專業(yè)骨架實現(xiàn)創(chuàng)建之后，就可以進行建模。為了可以快速地實現(xiàn)參數(shù)查詢以及變更模型設(shè)計等操作，首先需要深入理解設(shè)計圖紙，結(jié)合函數(shù)化以及參數(shù)化的相應功能來設(shè)計具體模型。在簡支T型橋梁當中，有很多段的橋墩集合組成橋體，并包含了承臺、橋墩、樁基、橋臺以及橋梁等。其中，橋墩包括實體墩和空心墩兩種類型，橋梁也包括連續(xù)鋼構(gòu)梁和簡支梁兩種梁型。在全面考慮模型結(jié)構(gòu)之后，需要進行模板的部分制作，這些模板在后期可以實現(xiàn)直接調(diào)用，以免在設(shè)計當中重復設(shè)計同一種類型的模型。這樣不僅促使設(shè)計效率更高，設(shè)計時間也有效縮短。在創(chuàng)建好各個模板之后，即可結(jié)合相應模板進行部位模型的有效創(chuàng)建，在實現(xiàn)模型創(chuàng)建之后，可在后期結(jié)合模型實現(xiàn)各種工程尺寸以及工程量等信息的快速準確查詢。

五、工程圖

在利用二維設(shè)計方式進行具體設(shè)計的時候，需要手動進行相應視圖的繪制，針對類似剖面，也要對原先的二維圖進行復制，并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)修改。這種設(shè)計方式不僅工作量非常大，還會出現(xiàn)重復設(shè)計問題，導致設(shè)計效率非常低?；贑ATIA的相應工程圖能夠?qū)Ω鞣N不同的突出要求進行滿足，同時可以結(jié)合三維模型獲得該結(jié)構(gòu)任意截面相應剖面圖，且兩者存在相關(guān)連性，工程圖會隨著三維模型發(fā)生的變更出現(xiàn)相應改變。在類型一樣的相應模型實現(xiàn)模型調(diào)用構(gòu)成之后，能夠直接將工程圖進行投影，這樣不僅提升了工作效率，還大大縮減了設(shè)計成本，工作流程更簡化，工作量更少。并且基于CATIA可以結(jié)合工程實際情況，實現(xiàn)符號、圖紙尺寸以及字體等標準的單獨定制。

科學技術(shù)飛速發(fā)展，建筑行業(yè)也在技術(shù)發(fā)展帶領(lǐng)下獲得了快速進步。簡支T型橋梁在通過傳統(tǒng)二維設(shè)計的時候，存在設(shè)計效率低、工作量巨大等缺陷，而應用基于CATIA的BIM進行簡支T型橋梁設(shè)計，能夠?qū)υO(shè)計進行快速修改和調(diào)整，系統(tǒng)性更強，工作效率更高，能夠有效滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計的需求。

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