Inventor三维设计软件在某除险加固工程分水闸施工图设计中的应用

2022-09-14雷娜

水利科学与寒区工程 2022年8期

雷娜

(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁木齐 830000)

1 三维建模设计方法概论

1.1 Inventor三维设计概述

BIM应用软件种类系列众多[1]，其中常用的有Revit、ArchiCAD、Inventor、Civil3D、Navisworks，3D Max，Architectur等。本文主要将Autodesk公司的三维设计软件Inventor应用于拦河分水闸工程中，完成了工程的三维展示和施工要求，成果更直观，更容易理解。

Inventor最初是Autodesk公司为机械设计开发的一款三维设计软件，它具有从局部到整体建模快、思路简单、操作快捷、修改灵活的特点。随着BIM技术的不断成熟，Inventor也成为水利水电工程设计中主要应用的三维设计软件，通过软件基础应用的培训学习和实践，水利工程师使用起来也越来越顺手。

就目前来说一般都是单独针对于具体建筑物先按不同部位材料分别制作零件，然后再组装成部件，最后导出工程图，满足现场施工需要[2]。如图1和图2为工作闸井三维模型剖视图，是施工图的一部分，结合三维模型可以作出各个方位的剖视图，来满足工程建设的不同视角需求，直观、精确且容易理解，同时绘图效率也提高了一倍。通过实践证明作为一款优秀的三维设计软件，在科学、合理的设计思维指导下，以Inventor在建模中强大的功能为基础，充分利用Inventor软件特点，采用有效的设计方法，是完全可以快速高效地建立水工建筑物Inventor模型的。

图1 工作闸井顺水流方向三维剖视图

图2 工作闸井垂直水流方向三维剖视图

1.2 三维设计参数化概述

在水利工程建设中，不管是金属结构设计还是建筑结构设计，最终都是在不断计算优化的基础上得出最安全最经济的结构方案，这就需要设计人员不断的计算绘图然后不断修改，周而复始做很多重复性工作，耗时耗力[3]。

Inventor三维建模参数化驱动就是在建模过程中，用一组参数来定义几何图形尺寸数值并约束尺寸关系,主要思路是用几何约束、数学方程与关系来说明产品模型的形状特征,在结构体型优化过程中，只需要修改关联参数表里的相关参数，就可以实现建筑三维体型自动变化，可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，可以大大提高设计速度，并减少信息的存储量[4]。如表1为一进口工作闸井的参数表。

表1 进口工作闸井参数

1.3 三维配筋软件概述

水工三维配筋软件是在三维平台上开发的二维、三维一体化设计系统。他可以导入任意结构的三维模型，制图人员只需规划好配筋构建，选择合适的配筋命令，给定钢筋直径、间距、锚固长度、内外层布置、是否弯折等简单参数即可；校审人员只需检查是否有漏配、少配的结构面，钢筋直径、间距、锚固长度是否满足计算要求。它彻底将工程师从“琐碎”的制图活动中解脱出来[5]，把主要精力用于创意性设计。

2 工程应用实例

2.1 工程概况

总闸口除险加固工程最大过闸流量为120 m3/s，分水闸主要任务是向灌区分水，不存在防洪任务，3级建筑物，抗震设防类别为丙类。分水闸共布置8孔，从左向右采用3孔+2孔+3孔平行布置。分水枢纽下游布设有消能设施，通过连接段与下游渠道衔接。

分水闸底高程1369.8 m，顶高程1373.3 m，闸室长13 m，每孔净宽5 m，三孔总宽度为19.4 m，两孔总宽度为13 m，闸内布设有一道事故检修平板门和一道工作平板门。

2.2 总分水闸三维结构图

因为在工程建设中，一般是将整个工程分为几个标段分别按照不同的工期施工，所以设计人员在绘制施工图时也是按不同的施工要求和建筑物等级分别设计制图，本文主要是着重总结和归纳Inventor三维设计软件在分水闸施工中的实际应用，闸后消能段和整治段暂不做具体说明。

在本次工程应用中，总分水闸三维建模完全采用Inventor三维建模软件，除过门槽二期混凝土部分，分水闸一期混凝土部分都可以作为一个特性在一个零件下制作完成。因为目前BIM协同设计系统还未整体成型，在审图、查阅和施工参考中还不能达到全程信息化，这样就要求设计单位还需将建筑物施工图以蓝图的形式交付使用。当建筑物三维模型整体装配完成之后，可以新建工程图，在工程图中可以定义和生成建筑物不同方位的投影视图和不同部位的剖面图，还有细部大样图。