[发明专利]一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法

说明书

本申请涉及一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法，它包括如下步骤：S1：将桥梁构件分为点构件、多点构件和线构件，并创建各类构件的族库；S2：输入路线的曲线参数构建路线模型；对于平曲线的计算，通过内嵌的路线曲线算法打通了交点法与线元法；对于竖曲线，则对输入的曲线参数进行计算，得到各段曲线的切线长、前坡度和后坡度，以及曲线上各点的高程；S3：根据计算结果布置桥梁构件。本发明通过Revit二次开发内嵌路线曲线计算算法，只需输入简单的路线参数，便可支持路线任意平曲线、竖曲线、超高的计算，提高路线建模的精度与效率；克服现有Revit软件桥梁建模精度低、效率低以及适用局限的问题。

技术领域

本申请涉及BIM建模技术领域，具体涉及一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法。

背景技术

桥梁BIM模型可极大推动桥梁工程建设的数字化应用。但公路桥梁普遍具有规模大、路线长的特点，受路线线形的影响，普遍存在曲线异型结构构造，精准建模难度大。桥梁建模分为构件建模和路线建模两部分，通常采用Revit软件进行桥梁BIM模型创建，Revit具有强大的参数化建模能力，可创建精准的构件模型，但是路线建模能力不足。现有的技术方案主要如下：

1、通过识别CAD图纸中路线平竖曲线构建桥梁空间路径：该方法的需利用Civil3D等软件提前绘制路线的平竖曲线CAD图，并导入至Revit中进行坐标系的对准和识别，操作流程较为复杂，且该方法的路线模型只实现了图形化，未实现参数化，无法通过里程桩号输出所需数据，影响桥梁建模速度和效率。

2、根据图纸桩号清单构建桥梁路径：该方法需利用路线曲线的计算软件整理桩号清单数据，然后导入至Revit中，该方法较为适合直线或曲率不大的桥梁建模，在立交匝道等曲率较大的桥梁中，由于桩号离散，在相邻桩号间的桩号位置误差较大，桥梁建模精度不足。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法，通过Revit二次开发内嵌路线曲线计算算法，只需输入简单的路线参数，便可支持路线任意平曲线、竖曲线、超高的计算，支持里程桩号输出坐标、坐标逆向计算里程桩号的数据计算，提高路线建模的精度与效率；克服现有Revit软件桥梁建模精度低、效率低以及适用局限的问题，适用于主线、匝道、立交、斜交等任何类型的桥梁建模。

本发明采取的技术方案是：一种嵌入路线曲线算法的桥梁BIM快速建模方法，包括如下步骤：

S1：将桥梁构件分为点构件、多点构件和线构件，并通过Revit软件创建各类构件的族库；

S2：输入路线的曲线参数构建路线模型，并将路线分为平曲线和竖曲线；对于平曲线，将首先通过交点法计算各交点的曲线参数，再将计算出的曲线参数转换为线元法所需的输入曲线参数，并通过线元法判断曲线偏向和线元类型，再根据输入的里程计算构件的放置坐标和方位角；对于竖曲线，则对输入的曲线参数进行计算，得到各段曲线的切线长、前坡度和后坡度，以及曲线上各点的高程；

S3：对于点构件和多点构件，根据计算得到的放置坐标、方位角和高程进行布置，完成点构件或多点构件的模型创建；对于线构件，预先设置间距参数，按照设置的间距划分路线的曲线参数，并根据计算出的放置坐标、方位角和高程以及判断的曲线偏向和线元类型进行放置，完成线构件的模型创建。

进一步地，所述步骤S2中处理平曲线的具体步骤为：

S201a：输入交点法的曲线参数，包括起点JD₀的里程K₀与坐标(x₀，y₀)、系列交点JD_i坐标(x_i，y_i)、半径R_i和缓和曲线长Ls_i，以及终点ZD的坐标(x_n，y_n)；在交点之间构建标准曲线，所述标准曲线由第一直线、第一缓和曲线、圆曲线、第二缓和曲线和第二直线顺序组合而成；