邵飞

上海勘测设计研究院有限公司 上海 200434

金属结构为水利水电工程中不可或缺的专业，在防洪、泄洪、引水、发电中起着重要作用。金属结构中常用闸门形式较为固定，如平面闸门、弧形闸门、人字门、三角门等，但在设计中随着设计条件多变，如孔口尺寸、设计水位等变化，带来闸门的大小多变，为典型的非标化设计，在非标化设计中，我们一直在探索总结最为便捷的设计思路。

金属结构数字化设计依附于三维软件来实现，目前国内用于金属结构设计的软件主要为机械类设计软件，常见的有Autodesk Inventor、UG、ProE、Catia、SolidWorks等。上海院金属结构专业三维设计采用达索公司的SolidWorks三维设计软件，与C平台CATIA软件出于同一家公司。SolidWorks建模包含零件建模、装配体建模、工程图绘制，SolidWorks在满足一般设计要求的同时，可进行参数化建模，正向设计等。

根据设计阶段的不同，金结专业对模型的要求也不同，按照可研设计、初步设计、施工图设计三个阶段的要求，可从三维设计、标准件、参数化元件、系列化元件、模型库、正向设计开发等。对金属结构设计进行系统规划，具体如下：

图1 金属结构三维设计系统示意

1 三维设计

对于较为复杂，或没有现有模型的工程亦采用三维设计，作为机械设计软件常见的建模方式为装配式建模亦称自下而上建模，对每一个零件单独建模，完成所有零件绘制后，采用装配方式完成装配体设计。

而自上而下的建模方法属于快速建模一种，该方法从顶层装配体开始设计，根据装配体草图，对零件进行绘制、最大优势可采用绝对坐标位置，无须进行装配操作。……