外包装假山支撑结构的建模方法技术

本发明专利技术公开了一种外包装假山支撑结构的建模方法，在具有编程接口的建模软件中建立榀架轴线，对每根榀架轴线对应建立一容器；提取榀架轴线上线段端点的坐标点并存储到相应的容器中；去除重叠的坐标点，将当前处理榀架轴线上的坐标点与其相邻榀架轴线上对应的最近坐标点及次最近坐标点之间的距离分别记作L1和L2；通过比较L2‑L1的差值与M的大小关系建立系杆轴线；提取相邻系杆轴线的四个端点的坐标点并连接自动建立导荷虚面单元形成导荷虚面；将载荷加载到导荷虚面上，结合有限元分析软件建立榀架和系杆并计算材质及截面尺寸，以完成外包装假山支撑结构的建模。本发明专利技术能够提高建模效率、提高建模精度以及便于修改。

【技术实现步骤摘要】
外包装假山支撑结构的建模方法
本专利技术涉及外包装支撑钢结构建模领域，特别涉及一种外包装假山支撑结构的建模方法。
技术介绍
在文化旅游的园林景观设计中，假山成为主题公园、主题乐园中必不可少的景点项目。在假山施工之前需要设计外包装假山支撑结构，以用于支撑假山外包装表皮的载荷强度及其依托的建筑传递的载荷强度。外包装假山支撑结构，一般包括若干榀架及榀架之间的系杆。现有技术中的外包装假山支撑结构的建模方法是制图员采用CAD等建模软件通过手工操作鼠标绘制而成。且其系杆的建立是通过人眼视觉配合鼠标点取设置，不仅工作量大，而且容易造成视觉疲劳，很容易由于视觉疲劳引起建模误差，导致建模精度低。特别是对于较大面积的假山等项目来说，依据制图员的手工建模不仅工作量巨大、容易造成视觉疲劳，而且修改调整时也需要将相关联之处逐一修改，很容易遗漏，建模周期长、建模效率低。另外，现有技术中，在外包装假山支撑结构上建立导荷虚面时，由于导荷虚面全面覆盖于榀架轴线及其连接的系杆轴线上，导荷虚面由若干导荷虚面单元面组成，每个导荷虚面单元面分布在相邻两根榀架轴线及其之间连接的两根系杆轴线之间。因此每个导荷虚面单元面均需要独立建立，因此，同样会导致建模效率低、建模精度低、建模周期长以及不便于修改的缺点。并且当系杆轴线及导荷虚面建模出现误差时，会影响对外包装假山支撑结构的载荷分析，从而影响榀架轴线及系杆轴线的材质的选型以及截面尺寸的适配，进而影响了施工后的外包装假山支撑结构支撑强度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供了一种外包装假山支撑结构的建模方法，以缩短建模周期、提高建模效率、提高建模精度以及便于修改，能够合理匹配外包装假山支撑结构的材质选型及截面尺寸的适配。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种外包装假山支撑结构的建模方法，包括：在具有编程接口的建模软件中建立外包装假山支撑结构的榀架轴线，每根榀架轴线由若干线段组成；将每根榀架轴线对应建立一容器；按处理方向提取每根榀架轴线上所有线段的端点的坐标点并存储到相应的容器中；去除每个容器中重叠的坐标点；以两根相邻榀架轴线为一组根据容器中的坐标点找出当前处理榀架轴线上的所有坐标点与其相邻榀架轴线上对应的最近坐标点及次最近坐标点；设定当前处理榀架轴线上的每个坐标点与其相邻榀架轴线上对应的最近坐标点之间的距离为L1，计算L1的长度；设定当前处理榀架轴线上的每个坐标点与其相邻榀架轴线上对应的次最近坐标点之间的距离为L2，计算L2的长度；比较L2-L1的差值与M的大小关系自动建立系杆轴线，当L2-L1>M时，自动地将每个坐标点与其最近坐标点相连接建立外包装假山支撑结构的系杆轴线，当L2-L1≤M时，自动地将每个坐标点同时与其最近坐标点和次最近坐标点相连接建立外包装假山支撑结构的系杆轴线，其中M为预设距离，M为正数；遍历每组榀架轴线之间系杆轴线，以两个相邻系杆轴线为一组提取每组两个相邻系杆轴线的四个端点的坐标点，以其中一个坐标点为起点按同一方向顺序依次连接四个坐标点自动建立一个导荷虚面单元，直到自动完成外包装假山支撑结构的所有导荷虚面单元的建立形成导荷虚面；将外包装假山表皮的载荷及建筑传递的载荷加载到导荷虚面上，结合有限元分析软件根据榀架轴线和系杆轴线一一对应建立外包装假山支撑结构的榀架和系杆并计算出外包装假山支撑结构的榀架和系杆的材质及截面尺寸，以完成外包装假山支撑结构的建模。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，在建立导荷虚面单元之前，对相邻榀架轴线之间的系杆轴线进行排序。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，对系杆轴线进行排序的方法包括：求每根系杆轴线的中心点；将每个中心点一一对应投影至两个相邻榀架轴线之间的当前处理榀架轴线上形成投影点；以当前处理榀架轴线其中一端的端点为基点计算其与各投影点之间的距离；按照基点到各投影点之间的距离由近到远或者由远到近的顺序对投影点对应的中心点所在的系杆轴线进行排序。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，建立导荷虚面单元时，所述同一方向顺序为顺时针或者逆时针。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，其中预设距离为100≤M≤300mm。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，外包装假山支撑结构的榀架和系杆的材质为单一金属或者合金。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，其中系杆轴线、导荷虚面单元的建立均是由具有编程接口的建模软件通过编程调用容器中的坐标点数据自动建模。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，所述系杆轴线与导荷虚面单元的建立顺序为：首先建立一组榀架轴线之间的系杆轴线，然后在一组榀架轴线之间以两个相邻系杆轴线为单位分别建立导荷虚面单元形成导荷虚面组；然后循环执行下一组榀架轴线之间的系杆轴线及导荷虚面组的建立，直到形成完整的导荷虚面。进一步地，本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，所述系杆轴线与导荷虚面单元的建立顺序为：首先建立相邻榀架轴线之间的所有系杆轴线，然后以两个相邻系杆轴线为单位建立导荷虚面单元形成完整的导荷虚面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，系杆轴线的建立及导荷虚面的建立全部通过具有编程接口的建模软件自动处理，无需操作鼠标手动建立，克服了制图员由于视觉疲劳建立系杆轴线及导荷虚面时造成的误差，从而提高了建模效率和建模精度、缩短了建模周期。对于大型的项目效果更明显。本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，通过编程自动建模，当外包装假山支撑结构的尺寸变化或者结构设计变化时，能够根据坐标点的数据自动关联修改及调整，方便了修改，无需手动对相关联的每处进行依次修改，避免了相关联之处的遗漏，其修改后建模设计的可靠性和完整性得到了保证。本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，由于导荷虚面的精度提高了，则加载到导荷虚面上的载荷力通过有限元分析软件能够精确计算出外包装假山支撑结构的榀架和系杆的材质及截面尺寸，以合理匹配外包装假山支撑结构的材质选型及截面尺寸，以保证外包装假山支撑结构的支撑强度。本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，通过建立的容器能够存储榀架轴线上的线段端点的坐标点数据，通过坐标点数据根据系杆轴线建立的条件建立系杆轴线以及根据相邻的系杆轴线的端点的坐标点建立导荷虚面单元，从而实现了系杆轴线和导荷虚面建立的自动化。本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，通过对重叠坐标点的去重处理，能够提高运算速度以提高建模效率，避免多余的坐标数据增大运算量。本专利技术提供的外包装假山支撑结构的建模方法，坐标点与次最近坐标点的连接建立系杆轴线，以将相邻系杆轴线与相邻榀架轴线围合而成较大面积的四边形拆分为两个三角形，以提高建模后的外包装假山支撑结构的整体稳定性和支撑强度。坐标点与次最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外包装假山支撑结构的建模方法，其特征在于，包括：/n在具有编程接口的建模软件中建立外包装假山支撑结构的榀架轴线，每根榀架轴线由若干线段组成；/n将每根榀架轴线对应建立一容器；/n按处理方向提取每根榀架轴线上所有线段的端点的坐标点并存储到相应的容器中；/n去除每个容器中重叠的坐标点；/n以两根相邻榀架轴线为一组根据容器中的坐标点找出当前处理榀架轴线上的所有坐标点与其相邻榀架轴线上对应的最近坐标点及次最近坐标点；/n设定当前处理榀架轴线上的每个坐标点与其相邻榀架轴线上对应的最近坐标点之间的距离为L1，计算L1的长度；/n设定当前处理榀架轴线上的每个坐标点与其相邻榀架轴线上对应的次最近坐标点之间的距离为L2，计算L2的长度；/n比较L2-L1的差值与M的大小关系自动建立系杆轴线，当L2-L1>M时，自动地将每个坐标点与其最近坐标点相连接建立外包装假山支撑结构的系杆轴线，当L2-L1≤M时，自动地将每个坐标点同时与其最近坐标点和次最近坐标点相连接建立外包装假山支撑结构的系杆轴线，其中M为预设距离，M为正数；/n遍历每组榀架轴线之间系杆轴线，以两个相邻系杆轴线为一组提取每组两个相邻系杆轴线的四个端点的坐标点，以其中一个坐标点为起点按同一方向顺序依次连接四个坐标点自动建立一个导荷虚面单元，直到自动完成外包装假山支撑结构的所有导荷虚面单元的建立形成导荷虚面；/n将外包装假山表皮的载荷及建筑传递的载荷加载到导荷虚面上，结合有限元分析软件根据榀架轴线和系杆轴线一一对应建立外包装假山支撑结构的榀架和系杆并计算出外包装假山支撑结构的榀架和系杆的材质及截面尺寸，以完成外包装假山支撑结构的建模。/n...

【技术特征摘要】
1.一种外包装假山支撑结构的建模方法，其特征在于，包括：
在具有编程接口的建模软件中建立外包装假山支撑结构的榀架轴线，每根榀架轴线由若干线段组成；
将每根榀架轴线对应建立一容器；
按处理方向提取每根榀架轴线上所有线段的端点的坐标点并存储到相应的容器中；
去除每个容器中重叠的坐标点；
以两根相邻榀架轴线为一组根据容器中的坐标点找出当前处理榀架轴线上的所有坐标点与其相邻榀架轴线上对应的最近坐标点及次最近坐标点；
设定当前处理榀架轴线上的每个坐标点与其相邻榀架轴线上对应的最近坐标点之间的距离为L1，计算L1的长度；
设定当前处理榀架轴线上的每个坐标点与其相邻榀架轴线上对应的次最近坐标点之间的距离为L2，计算L2的长度；
比较L2-L1的差值与M的大小关系自动建立系杆轴线，当L2-L1>M时，自动地将每个坐标点与其最近坐标点相连接建立外包装假山支撑结构的系杆轴线，当L2-L1≤M时，自动地将每个坐标点同时与其最近坐标点和次最近坐标点相连接建立外包装假山支撑结构的系杆轴线，其中M为预设距离，M为正数；
遍历每组榀架轴线之间系杆轴线，以两个相邻系杆轴线为一组提取每组两个相邻系杆轴线的四个端点的坐标点，以其中一个坐标点为起点按同一方向顺序依次连接四个坐标点自动建立一个导荷虚面单元，直到自动完成外包装假山支撑结构的所有导荷虚面单元的建立形成导荷虚面；
将外包装假山表皮的载荷及建筑传递的载荷加载到导荷虚面上，结合有限元分析软件根据榀架轴线和系杆轴线一一对应建立外包装假山支撑结构的榀架和系杆并计算出外包装假山支撑结构的榀架和系杆的材质及截面尺寸，以完成外包装假山支撑结构的建模。


2.根据权利要求1所述的外包装假山支撑结构的建模方法，其特征在于，在建立导荷虚面单元之前，对相邻榀架轴线之间的系杆轴线进行排序。

【专利技术属性】
技术研发人员：韩里，
申请(专利权)人：上海市建工设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31