一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法技术

本发明专利技术涉及一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，包括：打开线路CAD，从线路CAD中提取线路要素；将双块式轨枕道床截面用二维坐标(X,Z)表示，并加入道床截面参数等可调整的参数；确定建模的里程范围，在此里程范围内，结合线路要素、超高数据、道床截面二维坐标数据，计算出沿三维空间布置的道床截面三维坐标(X,Y,Z)；在BIM软件中生成此建模范围内道床截面轮廓；再BIM建模软件中对里程范围内道床截面轮廓做放样融合，形成道床结构三维实体，该双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，不仅解决二维模型不够直观的问题，同时，解决人工手动三维建模不够精确，工作量大的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法


[0001]本专利技术涉及城市轨道交通轨道工程BIM建模
，尤其涉及一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法。

技术介绍

[0002]BIM技术是以建筑工程的各项相关信息数据作为模型基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。由于模型的数据具备可持续性、通用性、关联性、可视性等优点，在建筑工程各个领域的应用越来越广泛，但在涉及专业诸多、系统复杂的城市轨道交通领域中应用的深度和广度仍然存在较多问题。
[0003]双块式轨枕整体道床作为城市轨道交通一种常见的轨道结构，在保证道床整体性及稳定性的基础上，解决新老混凝土结合面大以及预应力收缩徐变的问题，在轨道交通领域得到了广泛的应用。目前市面上主流的BIM平台有Bentley、Autodesk、达索等产品，主要在建筑、结构、综合管线、机电系统等专业有较为成熟的应用。但是由于城市轨道交通工程具有专业繁多、线路呈带状分布等特点，现有的三维建模软件无法满足城市轨道交通工程的需求，对建模平台提出了更高的要求。为此，我们提出一种适应城市轨道交通工程特点的建模设计方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在但是由于城市轨道交通工程具有专业繁多、线路呈带状分布等特点，现有的三维建模软件无法满足城市轨道交通工程的需求的缺点，而提出的一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：/>[0006]设计一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，包括具体步骤如下：
[0007]S1、打开线路CAD，从线路CAD中提取线路要素；
[0008]S2、将双块式轨枕道床截面用二维坐标(X,Z)表示，并加入道床截面参数作为可调整的参数，在XOZ平面上，设置轨顶面POA点坐标为原点(0,0)，线路向左转弯，隧道盾构圆半径R，轨道超高h，轨道结构高度H，线路中心线偏移值d，计算截面其他控制点经过偏移后的坐标。例如，POB坐标为水沟右侧底部坐标PO6为
[0009]超高：超高值h根据列车通过平均速度V
P
及曲线半径R计算得到：
[0010][0011]S3、确定建模的里程范围，在此里程范围内，结合线路要素、超高数据、道床截面二维坐标数据，计算出沿三维空间布置的道床截面三维坐标(X,Y,Z)；
[0012]S4、在BIM软件中生成此里程范围内道床截面轮廓。
[0013]S5、再BIM建模软件中对里程范围内道床截面轮廓做放样融合，形成道床结构三维实体；
[0014]S6、添加此道床需要的属性，得到三维道床结构完整模型。
[0015]优选的，所述S1中的线路要素包括：线路的平面数据、线路纵断面数据、线路断链数据。
[0016]优选的，所述S2中道床截面参数包括：道床高度和水沟半径。
[0017]优选的，其特征在于，所述道床高度和水沟半径数值不同时，道床截面的二维坐标(X,Z)随之变化。
[0018]优选的，所述S3中可在任意里程位置计算此里程道床截面中心位置三维坐标及道床截面方向。
[0019]优选的，所述S3中计算道床截面三维坐标(X,Y,Z)的方法为：在线路的直线段，直接将平面二维坐标转换成三维坐标；在线路的曲线段，根据超高及转弯半径和转弯方向，计算出精确的道床截面表面旋转角度及偏移量，再计算道床截面三维坐标，具体为：
[0020]通过线路要素中的竖曲线坡度得到任意里程道床截面与XOY平面的夹角angle3D；
[0021]通过线路任意里程XY坐标得到道床截面与X轴夹角angle2D；
[0022]利用三维建模软件的三维旋转功能，对平面的截面做以下旋转得到最终截面所在三维位置和坐标，具体为：
[0023]将在XOZ平面的道床截面F1，绕X轴旋转角度angle3D得到道床截面F2，将截面F2绕Z轴旋转angle2D得到道床截面F3的同时得到F3上所有截面控制点的三维坐标,将F3平移到此里程的绝对位置即得到最终截面控制点的三维坐标(X,Y,Z)。
[0024]本专利技术提出的一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，有益效果在于：通过参数化道床截面快速放样建立区间轨道专业模型，自动获取三维空间线路要素并建立模型，建模过程中无需设计人员进行操作跟进，提高建模效率。解决工程线路呈带状分布带来的模型数量庞大放置位置不准确问题，模型精度可满足设计要求，实现轨道专业与其他接口专业协同设计、碰撞分析等功能。解决手动放置无法实现道床在曲线地段超高渐变过程问题，该双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，不仅解决二维模型不够直观的问题，同时，解决人工手动三维建模不够精确，工作量大的问题。另外，参数化的三维模型便于调整，精确的三维模型的建立，也可以为后续工程算量提供基础。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提出的一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法的流程结构示意图；
[0026]图2为本专利技术提出的一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法的计算示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]参照图1
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2，一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，包括具体步骤如下：
[0029]S1、打开线路CAD，从线路CAD中提取线路要素；
[0030]S2、将双块式轨枕道床截面用二维坐标(X,Z)表示，并加入道床截面参数作为可调整的参数，在XOZ平面上，设置轨顶面POA点坐标为原点(0,0)，线路向左转弯，隧道盾构圆半径R，轨道超高h，轨道结构高度H，线路中心线偏移值d，计算截面其他控制点经过偏移后的坐标。例如，POB坐标为水沟右侧底部坐标PO6为
[0031]超高：超高值h根据列车通过平均速度V
P
及曲线半径R计算得到：
[0032][0033]S3、确定建模的里程范围，在此里程范围内，结合线路要素、超高数据、道床截面二维坐标数据，计算出沿三维空间布置的道床截面三维坐标(X,Y,Z)；
[0034]S4、在BIM软件中生成此里程范围内道床截面轮廓。
[0035]S5、再BIM建模软件中对里程范围内道床截面轮廓做放样融合，形成道床结构三维实体；
[0036]S6、添加此道床需要的属性，得到三维道床结构完整模型。
[0037]便于采取不同线路要素进行不同数据建模，S1中的线路要素包括：线路的平面数据、线路纵断面数据、线路断链数据。
[0038]为了更好的确定双块式轨枕道床截面用二维坐标(X,Z)，S2中道床截面参数包括：道床高度和水沟半径。
[0039]具体的，道床高度和水沟半径数值不同时，道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，其特征在于，包括具体步骤如下：S1、打开线路CAD，从线路CAD中提取线路要素；S2、将双块式轨枕道床截面用二维坐标(X,Z)表示，并加入道床截面参数作为可调整的参数；S3、确定建模的里程范围，在此里程范围内，结合线路要素、超高数据、道床截面二维坐标数据，计算出沿三维空间布置的道床截面三维坐标(X,Y,Z)；S4、在BIM软件中生成此里程范围内道床截面轮廓。S5、再BIM建模软件中对里程范围内道床截面轮廓做放样融合，形成道床结构三维实体；S6、添加此道床需要的属性，得到三维道床结构完整模型。2.根据权利要求1所述的一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，其特征在于，所述S1中的线路要素包括：线路的平面数据、线路纵断面数据、线路断链数据。3.根据权利要求1所述的一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，其特征在于，所述S2中道床截面参数包括：道床高度和水沟半径。4.根据权利要求3所述的一种双块式轨枕整体道床结构BIM精细化建模方法，其特征在于，所述道床...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴苗苗，姬霖，赵耀宗，尹华拓，龙泽贤，杨达千，陈耿彬，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：