[发明专利]桥梁工程结构钢束编辑方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体涉及计算机建模领域。

背景技术

在桥梁工程结构设计过程中，给混凝土结构计算配置钢束是较为常见的设计环节。目前钢束设计主要用两种方法：

(1)导线点定位法

目前通用钢束描述方法。此方法将钢束看做一个二维点的数组，每一个点上附有一个过渡半径的属性，步骤是通过确定点的坐标和对应的过渡半径来确定最终的钢束线形。该方法常用于专业CAD软件(如桥梁博士)的开发。

(2)圆弧倒角法

将钢束线形看做一根普通的平面曲线，形成几何线形的方法是用两个相邻线段计算圆弧倒角。工程人员常借助AutoCAD一类的绘图软件辅助生成线形。

目前钢束设计主要用两种方法的优点在于：

(a)方法本身具有通用性，能够描述任意复杂的钢束线型。

(b)表达格式简洁，易于工程人员理解和应用。

上述两种方法使用中，仍然存在一些问题。现有技术存在的问题：

(1)导线点定位法

由于设计主控的参数并不是导线点坐标，因此引发的问题是该坐标必须由用户手工计算，有的情况下甚至需要反向推算，计算导线点坐标不但比较繁琐，而且计算本身也会引入舍入误差，加之设计本身又是一个往复调整和试算的过程，诸多问题给钢束设计带来了很大的不便。

问题的根源在于导线点表示法是用于钢束设计结果的表达，但是不适合用作设计的输入数据结构。

(2)圆弧倒角法

由于线形是通过几何操作确定的，再次调整必须要用户重复上一次操作过程，因此失去了参数化设计的优点，所以降低了设计效率。

有必要提供一种设计方法，使得钢束设计从基本概念到精细尺寸的设计都可以顺利方便的完成。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种桥梁工程结构钢束编辑方法，解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

桥梁工程结构钢束编辑方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)绘制草图，包括绘制钢束定位线，生成钢束线形；

(2)钢束线形精细化，包括：a、以线段来表达钢束线形组成，进而生成钢束模型；b、以钢束模型为中心生成辅助编辑图元；c、采用导线点定位法，确认导线点进而进行调整，并对导线点进行编辑；

(3)钢束族编辑，将所述钢束模型中具有相同几何特征的至少两根钢束作为一钢束集合，将所述钢束集合作为钢束族；选用一根钢束作为模子对所述钢束族中的所述钢束进行统一编辑。

上述方法中，步骤(1)绘制草图，在计算机绘图中是工程设计人员的基本功，本阶段对于本领域技术人员而言完全符合工作习惯。另外步骤(2)、(3)中所述的生成钢束模型、生成辅助编辑图元、导线点定位法等基本操作方法，对于本领域技术人员而言也都完全符合工作习惯，是基本的操作方法。步骤(2)中，改变过去以导线点定位的思路，以段来表达钢束线形组成。简化了设计。

通过上述方法在对桥梁工程结构钢束进行编辑时，可以有效避免大量导线点坐标手工计算，并且简化其他步骤，另外还可以有效减小绘制误差。

所述步骤(1)中，绘制钢束定位线中对于竖弯的绘制，应当首先确定钢束的竖向高度。以简化操作。

设计钢束时首先要估算截面的合理作用点高度，本过程的专业背景即针对这个主要关注点而设计。其次是要设计钢束上弯或者下弯的起讫点，对于绘图而言就是在大概的位置定义一个斜线即可。对于平弯，需要确定钢束的横向布置位置和锚固点位置，这些都可以通过定义线的方式进行粗略的设定。

所述步骤(2)中的“b、以钢束模型为中心生成辅助编辑图元”是指，以钢束模型为中心，进入编辑状态后将产生多个辅助编辑图元。这些图元正是实现精细调整的关键所在，因为它们控制了设计的主变量。通过调整这些图元的参数，导线点坐标作为因变量将被自动的计算，同时整个线型也可以实时的更新以便能够查看最终的编辑结果，实现了所见即所得。

所述步骤(2)中的“c、采用导线点定位法，确认导线点进而进行调整”是指，在钢束线形确定的过程中，在某些局部(如墩顶)采用导线点定位法仍然是设计人员广为接受的方式，本方法将导线点定位法融入段模式，使之兼容。

导线点的编辑将影响到左右两个钢束线形束段，影响方式有三种：

(a)调整过程中，保持倾角不变，使钢束线形束段跟随导线点平移；

(b)调整过程中，保持导线点不变，这种方式等价于目前的导线点法；