一种基于REVIT软件轮廓族创建三维隧道洞身模型的方法技术

本发明专利技术涉及隧道工程BIM模型建构领域，具体公开一种精确地、参数化地创建三维隧道洞身模型的方法，包括以下步骤：（1）制作衬砌分界里程信息表，所述信息表中的内容包括隧道平曲线、竖曲线、超高、纵断面、进洞口和出洞口设计高程；（2）基于REVIT构件参数化特性创建隧道衬砌轮廓族；（3）基于衬砌分界里程信息表在REVIT内调用衬砌轮廓族创建隧道洞身模型；本发明专利技术提供的方法，利用REVIT轮廓族具备根据设计需求灵活改变衬砌设计参数从而联动实现衬砌构件参数化驱动进而提高同类型构件在不同设计条件下的建模效率，同时生成的构件可以灵活添加属性参数，使得该建模方法具有较高的灵活性和适应性。适应性。适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于REVIT软件轮廓族创建三维隧道洞身模型的方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程BIM模型建构领域，具体涉及一种精确地、参数化地创建三维隧道洞身模型的方法。

技术介绍

[0002]BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型，可实现建筑体从规划、设计、施工、运营直至拆除的全生命周期过程的信息集成与应用，所有信息始终整合于一个三维模型所带的信息数据库。BIM技术的多层次、多场景应用与拓展离不开匹配项目不同阶段的三维模型。随着信息化在工程建设领域的不断推广，除从BIM应用中受益最大的建筑行业外、市政管廊、交通路桥等也陆续加入其中，整个土木工程建设行业开启信息化与数字化革新。
[0003]要实现工程信息数字化离不开创建精确的BIM模型，目前建筑行业运用最广泛也是最为被接受的BIM软件是REVIT，但REVIT终究是为创建单体模型而生，当需要创建较长的线性、带状的、管状的工程实体，原有的创建单体模型的技术路径并不适用该类型的工程实体创建。因REVIT具备二次开发功能，所以国内先行者大多采用REVIT平台+DYNAMO插件的可视化编程技术路径，但却需要参与者具备程序设计、插件开发能力，成本高昂、费人费力。
[0004]虽然创建单体模型的初始路径的确不符合隧道工程的设计逻辑，但隧道工程实体的建设逻辑可与REVIT软件创建实体的一种方式相融合，即：放样融合。现今基于REVIT软件本身从而实现精确地、参数化地创建三维隧道模型的方法并未见研究和报导。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的旨在弥补现有技术路线的空缺，提供了一种基于REVIT软件轮廓族创建三维隧道洞身模型的方法。
[0006]本专利技术提供的这种基于REVIT软件轮廓族创建三维隧道洞身模型的方法，包括以下步骤：
[0007](1)制作衬砌分界里程信息表，所述信息表中的内容包括隧道平曲线、竖曲线、超高、纵断面、进洞口和出洞口设计高程；
[0008](2)基于REVIT构件参数化特性创建隧道衬砌轮廓族；
[0009](3)基于衬砌分界里程信息表在REVIT内调用衬砌轮廓族创建隧道洞身模型。
[0010]进一步的，所述的获取隧道进洞口和出洞口设计高程包括如下步骤：
[0011]<1>当隧道洞口恰好是分段整数桩号时，通过纵断面直接读取进洞口和出洞口设计高程；
[0012]<2>当隧道洞口不是分段整数桩号时(此处假设隧道为左右线分幅)，进洞口和出洞口的设计高程为：
[0013][0014][0015]式中——左线进洞口/出洞口设计高程(m)；——主线(右线)进洞口/出洞口设计高程(m)；ZK
进洞口/出洞口
——左线进洞口/出洞口桩号(m)；K
出洞口/出洞口
——右线进洞口/出洞口桩号(m)；——平面图向小桩号方向看距离左线进洞口/出洞口最近的分段整数桩号(m)；——平面图向小桩号方向看距离主线(右线)进洞口/出洞口最近的分段整数桩号(m)；——左线进洞口/出洞口桩号向小桩号方向看与最近的分段整数桩号之间的设计坡率(％)；——右线进洞口/出洞口桩号向小桩号方向看与最近的分段整数桩号之间的设计坡率(％)；——左线进洞口/出洞口向小桩号方向看的最近的分段整数桩号设计高程(m)；——右线进洞口/出洞口向小桩号方向看的最近的分段整数桩号设计高程(m)。
[0016]进一步的，所述的制作衬砌分界里程信息表包括如下步骤：
[0017]<1>基于纵断面众多设计要素，结合考虑纵横坡率的变化情况，以衬砌类型为归类依据制表，表格标题至少包括：桩号实际设计高程、桩号相对设计高程(相对于进洞口的实际设计高程)、起讫桩号、段落细分长度、段落长度、衬砌类型、纵坡率、横坡率等。
[0018]<2>对于车道加宽段衬砌结构需要更细致的段落细分，从小桩号向大桩号方向看，普通衬砌段需经过“喷射砼+预留变形量”、“堵头墙”之后才进入加宽衬砌段，然后再经“堵头墙”、“喷射砼+预留变形量”才得以回到普通衬砌段，以保证建模时精确匹配设计意图。
[0019]<3>当纵坡率变化为由正到负或者由负到正时，需要人为查找数学意义上纵坡率为0％的点，并在段落细分时将其考虑在内。
[0020]<4>当横坡率变化为由正到负或者由负到正时，需要人为查找数学意义上横坡率为0％的点，并在段落细分时将其考虑在内。
[0021]当隧道竖曲线设计包含圆曲线段时，则需要统筹考虑衬砌类型、纵坡率、横坡率以及以直代曲的步长，再对其进行段落细分，以保证建模师精确匹配设计意图。
[0022]进一步的，步骤(2)，包括创建ZK线隧道衬砌构件轮廓族库、创建K线隧道衬砌构件轮廓族库。
[0023]所述创建ZK线隧道衬砌构件轮廓族库包括如下步骤：
[0024]<1>根据内轮廓不同、进而考虑外轮廓结构相似性将设计轮廓分类并按规则命名；
[0025]<2>基于REVIT公制轮廓族样板文件创建参数化轮廓族库并在公制常规模型样板文件中通过放样融合测试其封闭性。
[0026]所述的创建K线隧道衬砌构件轮廓族库包括如下步骤：
[0027]<1>基于ZK线隧道衬砌构件轮廓族，通过轴对称完成创建并按规则命名；
[0028]<2>在公制常规模型样板中通过放养融合测试其封闭性。
[0029]进一步的，步骤(3)，包括导入经过处理的隧道平曲线、平曲线添加分段标记、分段创建隧道模型、洞口模型优化调整。
[0030]所述导入经过处理的隧道平曲线包括如下步骤：
[0031]<1>通过CIVIL 3D精确拾取隧道进洞口至出洞口的平曲线段，记录进洞口坐标(X
进洞
,Y
进洞
)或
[0032]<2>自进洞口点将平曲线移动至坐标原点(0,0)；
[0033]<3>将整条曲线的Z坐标全部设置0(并按照砌分界里程信息表以直代曲处理特殊段)；
[0034]<4>新建REVIT项目文件，插入经过处理的隧道平曲线CAD文件。
[0035]所述平曲线添加分段标记包括如下步骤：
[0036]<1>使用REVIT绘制参照平面功能；
[0037]<2>从进洞口点开始向大桩号方向添加分段标记，沿曲线的法线方向绘制参照平面并以桩号命名。
[0038]所述分段创建隧道模型即根据砌分界里程信息表逐段载入参数化衬砌自适应族，并根据各段的前后相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于REVIT软件轮廓族创建三维隧道洞身模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制作衬砌分界里程信息表，所述信息表中的内容包括隧道平曲线、竖曲线、超高、纵断面、进洞口和出洞口设计高程；(2)基于REVIT构件参数化特性创建隧道衬砌轮廓族；(3)基于衬砌分界里程信息表在REVIT内调用衬砌轮廓族创建隧道洞身模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取隧道进洞口和出洞口设计高程包括如下步骤：<1>当隧道洞口恰好是分段整数桩号时，通过纵断面直接读取进洞口和出洞口设计高程；<2>当隧道洞口不是分段整数桩号时，进洞口和出洞口的设计高程为：<2>当隧道洞口不是分段整数桩号时，进洞口和出洞口的设计高程为：式中——左线进洞口/出洞口设计高程(m)；——主线(右线)进洞口/出洞口设计高程(m)；ZK
进洞口/出洞口
——左线进洞口/出洞口桩号(m)；K
出洞口/出洞口
——右线进洞口/出洞口桩号(m)；——平面图向小桩号方向看距离左线进洞口/出洞口最近的分段整数桩号(m)；——平面图向小桩号方向看距离主线(右线)进洞口/出洞口最近的分段整数桩号(m)；——左线进洞口/出洞口桩号向小桩号方向看与最近的分段整数桩号之间的设计坡率(％)；——右线进洞口/出洞口桩号向小桩号方向看与最近的分段整数桩号之间的设计坡率(％)；——左线进洞口/出洞口向小桩号方向看的最近的分段整数桩号设计高程(m)；——右线进洞口/出洞口向小桩号方向看的最近的分段整数桩号设计高程(m)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的制作衬砌分界里程信息表包括如下步骤：<1>基于纵断面众多设计要素，结合考虑纵横坡率的变化情况，以衬砌类型为归类依据制表，表格标题至少包括：桩号实际设计高程、桩号相对设计高程、起讫桩号、段落细分长度、段落长度、衬砌类型、纵坡率、横坡率；<2>对于车道加宽段衬砌结构段落细分，从小桩号向大桩号方向看，普通衬砌段经过“喷射砼+预留变形量”、“堵头墙”之后才进入加宽衬砌段，然后再经“堵头墙”、“喷射砼+预留变形量”回到普通衬砌段，以保证建模时精确匹配设计意图；<3>当纵坡率变化为由正到负或者由负到正时，人为查找数学意义上纵坡率为0％的点，并在段落细分时将其考虑在内；<4>当横坡率变化为由正到负或者由负到正时，人...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中元，魏塬，张宗才，唐烽程，程熙竣，杨元上，张艺瀚，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：