一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法技术

本发明专利技术公开了一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，包括以下步骤：在每个涵洞节段的两端各生成一个线框，该线框与涵洞节段外轮廓相重合；在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框；以步骤ⅰ的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构外侧表面相重合的空间曲面；以步骤ⅰ的线框为输入元素，生成可以包络涵洞主体结构之间缝隙的空间曲面；以步骤ⅰ及步骤ⅱ的线框为输入元素，生成可以包络涵洞两端挡墙的空间曲面；将步骤ⅲ、ⅳ、ⅴ生成的空间曲面合并，将合并后的空间曲面与路基BIM模型做布尔相减运算。本发明专利技术实现了涵洞BIM模型对路基BIM模型的切割，自动化程度高，实用性强，能大幅提高设计效率和成果质量，具有明显的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法
本专利技术属于领域，具体涉及一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法。
技术介绍
建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具。建筑信息模型(BuildingInformationModeling，简称BIM)，被定义成由完全和充足信息构成以支持生命周期管理，并可由计算机应用程序直接解释的建筑或建筑工程信息模型。简言之，即数字技术支撑的对建筑环境的生命周期管理。多专业协同设计是BIM技术的一个重要应用价值，传统二维设计中，路基与涵洞设计是分别进行的，涵洞设计时，路基信息以折线型断面的形式体现于涵洞二维布置图当中；路基设计时，仅在路基平面布置图当中通过涵洞周围边缘线体现涵洞长度、宽度及相交角度的信息，在这种情况下，涵洞穿过路基所导致路基填料工程数量的减少，需要在工程数量计算时通过编制简化公式进行计算。而在BIM设计中，路基与涵洞是在同一个平台下的协同设计成果，工程结构的表达方式也从二维图纸变成三维模型，路基是连续的三维几何体，涵洞由若干相互之间有缝隙的不连续的实体构成。在此基础上开展的路基、涵洞协同BIM设计，由于二者的三维几何体存在重合的部分，需要在路基体当中切割涵洞占用空间，从而准确显示路基、涵洞相交位置处的空间几何关系，同时也可以通过体积查询的方式快速、准确地计算路基填料的工程数量，这与二维设计相比存在很大的优势。由于路基BIM模型是连续的三维空间几何体，而涵洞BIM模型是由若干相互之间有缝隙的不连续三维几何体构成，从而涵洞几何体对路基几何体的切割无法通过几何布尔运算直接实现，因此，急需研究一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法。本专利技术的技术方案是：一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，包括以下步骤：ⅰ.在每个涵洞节段的两端各生成一个线框，该线框与涵洞节段外轮廓相重合；ⅱ.在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框；ⅲ.以步骤ⅰ的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构外侧表面相重合的空间曲面；ⅳ.以步骤ⅰ的线框为输入元素，生成可以包络涵洞主体结构之间缝隙的空间曲面；ⅴ.以步骤ⅰ及步骤ⅱ的线框为输入元素，生成可以包络涵洞两端挡墙的空间曲面；ⅵ.将步骤ⅲ、ⅳ、ⅴ生成的空间曲面合并，将合并后的空间曲面与路基BIM模型做布尔相减运算。步骤ⅰ中在每个涵洞节段两端各生成一个线框具体如下：根据涵洞节段空间布置信息和涵洞截面尺寸信息，通过BIM软件在每个涵洞节段两端各生成一个空间线框，这些线框与涵洞节段两端外轮廓相重合。步骤ⅱ中在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框具体如下：根据涵洞节段空间布置信息、涵洞截面尺寸信息和挡墙尺寸信息，通过BIM软件在挡墙外侧各生成一个空间线框，这些线框考虑了挡墙扩散角引起的线框宽度增加，与挡墙外侧轮廓线相重合。步骤ⅲ中以步骤ⅰ的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构外侧表面相重合的空间曲面具体如下：通过BIM软件，以每个涵洞节段两端的线框为输入元素，生成一个可以包络所在涵洞节段的空间曲面。步骤ⅳ中以步骤ⅰ的线框为输入元素，生成可以包络涵洞主体结构之间缝隙的空间曲面具体如下：通过BIM软件，以每个节段缝隙两端的涵洞线框为输入元素，生成一个可以包络所在涵洞节段缝隙的空间曲面。步骤ⅴ中以步骤ⅰ及步骤ⅱ的线框为输入元素，生成可以包络涵洞两端挡墙的空间曲面具体如下：一般情况下一个涵洞有两个挡墙，通过BIM软件，提取步骤ⅰ生成的与每个挡墙最近的涵洞节段线框，以该线框和挡墙最外侧线框为输入元素，生成空间曲面，这些空间曲面能够分别包络涵洞两端的挡墙。步骤ⅵ中将步骤ⅲ、ⅳ、ⅴ生成的空间曲面合并，将合并后的空间曲面与路基BIM模型做布尔相减运算具体如下：步骤iii生成了能够包络各涵洞节段的离散空间曲面、步骤iv生成了能够包络各涵洞节段缝隙的离散空间曲面、步骤v生成了能够包络涵洞两端挡墙的离散空间曲面，通过BIM软件将这三种离散空间曲面合并成，使用该合并后的空间曲面与路基BIM模型执行布尔减运算，从而实现对路基体的切割。本专利技术基于数字化涵洞节段定位坐标系，涵洞节段空间布置信息和涵洞截面尺寸信息存储于表格当中，根据表格内的信息依次批量生成能够包络各涵洞节段的离散空间曲面、能够包络各涵洞节段缝隙的离散空间曲面、能够包络涵洞两端挡墙的离散空间曲面。将三种离散曲面合并后即可作为一个连续的三维几何体，从而实现对路基体的切割。本专利技术实现了涵洞BIM模型对路基BIM模型的切割，自动化程度高，实用性强，能大幅提高设计效率和成果质量，具有明显的推广应用价值。附图说明图1是本专利技术的方法流程图。具体实施方式以下，参照附图和实施例对本专利技术进行详细说明：如图1所示，一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，包括以下步骤：i.在每个涵洞节段的两端各生成一个线框，该线框与涵洞节段外轮廓相重合S1。所述在每个涵洞节段两端各生成一个线框包括，根据涵洞节段空间布置信息和涵洞截面尺寸信息，通过BIM软件在每个涵洞节段两端各生成一个空间线框，这些线框与涵洞节段两端外轮廓相重合。ii.在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框S2。所述在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框包括，根据涵洞节段空间布置信息、涵洞截面尺寸信息和挡墙尺寸信息，通过BIM软件在挡墙外侧各生成一个空间线框，这些线框考虑了挡墙扩散角引起的线框宽度增加，与挡墙外侧轮廓线相重合；iii.以步骤i的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构外侧表面相重合的空间曲面S3。所述以步骤i的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构外侧表面相重合的空间曲面包括，通过BIM软件，以每个涵洞节段两端的线框为输入元素，生成一个可以包络所在涵洞节段的空间曲面；iv.以步骤i的线框为输入元素，生成可以包络涵洞主体结构之间缝隙的空间曲面S4。所述以步骤i的线框为输入元素，生成可以包络涵洞主体结构之间缝隙的空间曲面包括通过BIM软件，以每个节段缝隙两端的涵洞线框为输入元素，生成一个可以包络所在涵洞节段缝隙的空间曲面。v.以步骤i及步骤ii的线框为输入元素，生成可以包络涵洞两端挡墙的空间曲面S5。所述以步骤i及步骤ii的线框为输入元素，生成可以包络涵洞两端挡墙的空间曲面包括，一般情况下一个涵洞有两个挡墙，通过BIM软件，提取步骤i生成的与每个挡墙最近的涵洞节段线框，以该线框和挡墙最外侧线框为输入元素，生成空间曲面，这些空间曲面能够分别包络涵洞两端的挡墙。vi.将步骤iii、iv、v生成的空间曲面合并，将合并后的空间曲面与路基BIM模型做布尔相减运算S6。所述将步骤iii、iv、v生成的空间曲面合并，将合并后的空间曲面与路基BIM模型做布尔相剪运算包括，步骤iii生成了能够包络各涵洞节段的离散空间曲面、步骤iv生成了能够包络各涵洞节段缝隙的离散空间曲面、步骤v生成了能够包络涵洞两端挡墙的离散空间曲面。通过BIM软件将这三种离散空间曲面合并成，使用该合并后的空间曲面与路基BIM模型执行布尔减运算，从而实现对路基体的切割。本专利技术基于数字化涵洞节段定位坐标系，涵洞节段空间布置信息和涵洞截面尺寸信息存储于表格当中，根据表格内的信息依次批量生成能够包络各涵洞节段的离散空间曲面、能够包络各涵洞节段缝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，其特征在于：包括以下步骤：（ⅰ）在每个涵洞节段的两端各生成一个线框，该线框与涵洞节段外轮廓相重合；（ⅱ）在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框；（ⅲ）以步骤（ⅰ）的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构外侧表面相重合的空间曲面；（ⅳ）以步骤（ⅰ）的线框为输入元素，生成可以包络涵洞主体结构之间缝隙的空间曲面；（ⅴ）以步骤（ⅰ）及步骤（ⅱ）的线框为输入元素，生成可以包络涵洞两端挡墙的空间曲面；（ⅵ）将步骤（ⅲ）、（ⅳ）、（ⅴ）生成的空间曲面合并，将合并后的空间曲面与路基BIM模型做布尔相减运算。

【技术特征摘要】
1.一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，其特征在于：包括以下步骤：（ⅰ）在每个涵洞节段的两端各生成一个线框，该线框与涵洞节段外轮廓相重合；（ⅱ）在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框；（ⅲ）以步骤（ⅰ）的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构外侧表面相重合的空间曲面；（ⅳ）以步骤（ⅰ）的线框为输入元素，生成可以包络涵洞主体结构之间缝隙的空间曲面；（ⅴ）以步骤（ⅰ）及步骤（ⅱ）的线框为输入元素，生成可以包络涵洞两端挡墙的空间曲面；（ⅵ）将步骤（ⅲ）、（ⅳ）、（ⅴ）生成的空间曲面合并，将合并后的空间曲面与路基BIM模型做布尔相减运算。2.根据权利要求1所述的一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，其特征在于：步骤（ⅰ）中在每个涵洞节段两端各生成一个线框具体如下：根据涵洞节段空间布置信息和涵洞截面尺寸信息，通过BIM软件在每个涵洞节段两端各生成一个空间线框，这些线框与涵洞节段两端外轮廓相重合。3.根据权利要求1所述的一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，其特征在于：步骤（ⅱ）中在涵洞两端挡墙外侧各生成一个线框具体如下：根据涵洞节段空间布置信息、涵洞截面尺寸信息和挡墙尺寸信息，通过BIM软件在挡墙外侧各生成一个空间线框，这些线框考虑了挡墙扩散角引起的线框宽度增加，与挡墙外侧轮廓线相重合。4.根据权利要求1所述的一种涵洞BIM模型切割路基BIM模型的方法，其特征在于：步骤（ⅲ）中以步骤（ⅰ）的线框为输入元素，生成与涵洞主体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祯，苏伟，齐成龙，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12