杨新军,朱文婷

(1.长江勘测规划设计研究院,湖北武汉 430010;2.河海大学土木与交通学院,江苏南京 210098)

CAD技术的发展已突破一贯的二维交互设计模式,要求实现全过程三维可视化设计,包括利用三维模型生成工程图。鉴于三维设计在钢结构、管道等结构的成功应用[1-2],采用三维技术实现水工结构设计成为现实要求。长江勘测规划设计研究院主持研制的水工建筑物三维可视化CAD系统,针对水工结构复杂多变的特点,在已建模的水工建筑物上布设立体钢筋,可针对任意体型的水工建筑物进行结构设计,已应用于其承担的众多开工项目中[3]。设计人员通过拾取布筋结构面,指定布筋方向和范围,系统可创建出钢筋立体模型,并自动生成二维施工图及信息表,显著提高了设计工作效率。但是该系统存在以下不足:用户需要逐个拾取面,比较繁琐,特别是在结构复杂、结构面很多时人工交互工作量非常大,甚至容易漏面或重复布筋。鉴于此,本文对此进行改进,提出全自动布筋方法。采用该方法,设计人员只需指定某方向的配筋参数(钢筋直径、间距等),无需逐一选面,该方向钢筋可全部自动生成。在实际工程中的应用表明,改进后的系统不仅效率高,操作也更加简单。

1 设计方案

1.1 钢筋建模原理

三维钢筋的构造应自动化程度高,用户操作简单快捷,否则难以提高效率,影响其实用性和生命力。当前流行的三维造型系统中,最常见的基本造型方法是拉伸、扫掠、放样、曲面等。……