三維橋梁建模關鍵技術研究

    創新論壇

    作者：劉昕鵬

    摘 要 在傳統的橋梁結構設計中，由於構件本身的約束力和計算機技術的不完善，使得橋梁參數建模過程中經常存在一定的交互性，無法形成直觀的橋梁印象，設計完成後不容易進行更改。隨著科學技術的快速發展，越來越多的計算機技術應用到橋梁建模過程中，並且取得了一定的成果。本文就主要針對三維橋梁建模關鍵技術進行簡單的探討。

    關鍵詞 橋梁設計 三維建模 橋梁建模

    中圖分類號：TB21 文獻標識碼：A

    近些年來，隨著社會生產的不斷進步，橋梁結構也日漸複雜，在橋梁設計中涉及到的知識也日漸廣泛。在傳統的設計方法指導下，橋梁結構的設計不能完全直觀展現，而且在設計質量方麵也無法獲得有效保障。當前，越來越多的橋梁設計單位開發了關於橋梁結構設計的軟件係統，將計算機三維技術與橋梁建模技術進行有效的結合，提高了橋梁設計的有效性。三維橋梁建模技術是橋梁結構設計中應用的一種技術，本文就從截麵設計、截麵參數化和截麵容錯、三維建模基本方法、與AUTOCAD的交互操作等幾個方麵對三維橋梁建模關鍵技術進行分析。

    1截麵設計

    橋梁構件的形式大多為拉伸形態，所以在橋梁設計時對構件的截麵參數表達是一個重要的環節，一方麵能夠對截麵進行統一的容錯設計，另一方麵可以促進三維圖形的精準性。在橋梁結構設計中，一般截麵的設計方法有兩種，一種是參數化設置，另一種是導入DXF文件。在進行三維建模時，通常可以設計一個專門的截麵類，用來對設計參數和三維坐標進行映射，對橋梁設計中常用的截麵類型進行分析和分別定位，便可以實現有效的應用。對於實心截麵的設計，一般可以直接對坐標點進行設置，通過二維布爾運算的方式來實現多點交叉運算，哪夠實現對其中任何一個截麵的定義。

    2截麵參數化和截麵容錯

    在設計軟件中反映出來的截麵結構，通常是以截麵的空間坐標點形式存在的，通過截麵的計算，能夠在三維空間內形成多個坐標點的互相映射，進而通過參數化的形式表現出來，用戶便可以根據設計的實際需要，輸入相應的參數，以此實現截麵的設計過程。用戶在進行截麵尺寸參數的輸入時可能會由於參數錯誤而對係統的正常運行產生影響，因此需要對參數的判斷給予相應的提示。常見的截麵參數錯誤類型，主要有：①截麵上的每條邊應當與截麵前後接壤的邊相交，如果與截麵的其他邊相交則視為錯誤；②如果在截麵上存有孔洞，則孔不能與截麵的外邊緣相交，相交則視為錯誤；③如果截麵上的孔以多層嵌套的形式存在，則視為錯誤；④孔的麵積大於截麵麵積，則視為錯誤。

    3三維建模基本方法