裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，屬于裝配式建筑技術(shù)領(lǐng)域。一種裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，包括以下步驟，1)、以現(xiàn)有參數(shù)化建模工具，設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件模塊，形成與實際構(gòu)件一致的三維數(shù)字化模型；2)、設(shè)置裝配式結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的參數(shù)，繪制路徑線，計算機排布路徑線，查找路徑線之間的關(guān)系，為圍墻配置構(gòu)件，形成裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方案；3)、應(yīng)用選定方案模型進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計；4)、選定最終方案，進(jìn)行施工順序數(shù)字化模擬；5)、根據(jù)三維模型剖切出施工圖，進(jìn)行施工量統(tǒng)計。本發(fā)明專利技術(shù)中裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)置方法利用三維數(shù)字化手段，模擬安裝過程，預(yù)先設(shè)計，提前發(fā)現(xiàn)并解決問題，能夠大大提高變電站的建設(shè)效率。

Three dimensional simulation design method of assembly structure

The invention relates to the three-dimensional simulation design method of assembly structure, which belongs to the field of assembly type architectural technology. A 3D simulation of assembled structure design method comprises the following steps: 1), based on the existing parametric modeling tools, basic component module design of assembly type structure, the formation of three-dimensional digital model consistent with the actual component; 2) and the parameters of each component assembly type structure setting, draw the path line, computer configuration path line. The relationship between the search path for the fence line, configuration component, form structure assembly structure; 3), application of the selected solution model for the design of civil structure; 4), the final selection scheme, construction sequence of digital simulation; 5), according to the 3D model cutting out the construction plan, construction statistics. In the invention, the three-dimensional simulation setting method of assembly structure uses three-dimensional digital means to simulate the installation process, design in advance, discover and solve problems in advance, and can greatly improve the construction efficiency of the transformer substation.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法
本專利技術(shù)涉及一種裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，屬于裝配式建筑

技術(shù)介紹
在變電站的設(shè)計中，有許多裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，如裝配式圍墻，裝配式防火墻，電纜溝等，廠家按照施工圖進(jìn)行構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)后運至現(xiàn)場，進(jìn)行組裝拼接。在傳統(tǒng)的二維設(shè)計中設(shè)計人員需要根據(jù)工藝專業(yè)要求及廠家現(xiàn)有模具要求，綜合考慮，運用二維平面及立面設(shè)計協(xié)調(diào)后進(jìn)行出圖，主要存在以下問題：1、傳統(tǒng)二維設(shè)計模式，需要大量的平面圖紙，進(jìn)行反復(fù)多次修改時，需要將各視角圖紙對應(yīng)進(jìn)行修改，是一項繁重冗長的工作，浪費大量的時間和經(jīng)歷。2、應(yīng)用傳統(tǒng)二維圖紙協(xié)調(diào)的方法，容易出現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件碰撞及尺寸不合規(guī)格等問題，如設(shè)計是沒有發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場安裝時將無法處理。3、傳統(tǒng)的平面設(shè)計無法模擬安裝過程，無法提前發(fā)現(xiàn)問題，從而引起返工，拖延工程進(jìn)度。目前國網(wǎng)公司大力推廣裝配式建筑。智能變電站模塊化建設(shè)技術(shù)屬變電
的前沿，國內(nèi)僅有個別技術(shù)點的案例，沒有成體系的先例，國外也尚未有正式運行的報道，國內(nèi)外均沒有針對智能變電站模塊化建設(shè)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范。國內(nèi)電力設(shè)計行業(yè)正在尋求輸變電工程三維數(shù)字化設(shè)計和數(shù)字化移交的解決方案，包括整體系統(tǒng)解決方案及相應(yīng)的軟件工具。并且已經(jīng)依據(jù)實際工程進(jìn)行了相關(guān)的摸索，積累了一定的經(jīng)驗教訓(xùn)，并在工程中取得了一定的成果。但設(shè)計軟件本身還需完善優(yōu)化，數(shù)字化流程還待制定、一些基礎(chǔ)性的工作，包括數(shù)字化設(shè)計技術(shù)體系包含的內(nèi)容、相關(guān)規(guī)程規(guī)范和數(shù)字化移交內(nèi)容、深度、方式，輸變電工程全壽命周期管理需求接口標(biāo)準(zhǔn)急需制定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種適用于變電站的裝配式結(jié)構(gòu)的三維仿真設(shè)計方法。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，包括以下步驟，1)、以現(xiàn)有參數(shù)化建模工具，設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件模塊，形成與實際構(gòu)件一致的三維數(shù)字化模型；2)、設(shè)置裝配式結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的參數(shù)，繪制路徑線，計算機排布路徑線，查找路徑線之間的關(guān)系，為圍墻配置構(gòu)件，形成裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方案；3)、應(yīng)用選定方案模型進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計；4)、選定最終方案，進(jìn)行施工順序數(shù)字化模擬；5)、根據(jù)三維模型剖切出施工圖，進(jìn)行施工量統(tǒng)計。進(jìn)一步的，步驟1)中基本構(gòu)件模塊包括墻柱，墻板，壓頂，基礎(chǔ)；墻柱包括U型柱、中間柱、轉(zhuǎn)角柱。進(jìn)一步的，步驟2)中計算機根據(jù)打斷算法把有交叉的路徑線根據(jù)在交叉點位置一分為二的規(guī)則把路徑線打斷對所有路徑線進(jìn)行初步處理，然后根據(jù)合并排序算法把在一條直線上起點和終點有連接關(guān)系而且連接點沒有別的路徑線接入的兩條路徑線合并成一條路徑線，然后根據(jù)圖狀拓?fù)潢P(guān)系的查找規(guī)則對路徑線重新進(jìn)行排布。進(jìn)一步的，步驟2)中為圍墻配置構(gòu)件包括為圍墻配置墻柱和墻板。進(jìn)一步的，配置墻柱的過程為，路徑線內(nèi)部的柱全部使用中間柱；路徑線兩端使用U型柱或者轉(zhuǎn)角柱。進(jìn)一步的，路徑線兩端配置墻柱的過程為，首先判斷路徑線起點是否連接其他路徑線，如果連接其他路徑線則配置U型柱，如果連接有其他路徑線則進(jìn)一步判斷連接其他路徑線的個數(shù)，如果連接一條其他路徑線則轉(zhuǎn)角柱中心放在兩路徑線內(nèi)側(cè)，如果連接兩條其他路徑線則轉(zhuǎn)角柱中心放在連接點一側(cè)，如果連接三條及以上的其他路徑線則轉(zhuǎn)角柱中心放在連接點處。進(jìn)一步的，路徑線內(nèi)繪制預(yù)制圍墻的方法為，根據(jù)墻柱中心距完成路徑線上多段圍墻的繪制，首先根據(jù)路徑線的長度計算出圍墻段數(shù)N，圍墻段數(shù)N計算方法按以下方式確定，當(dāng)路徑線長度/墻柱中心距為整數(shù)時則該整數(shù)為N的值，直接使用該公式，N＝(路徑線長度/墻柱中心距)；當(dāng)路徑線長度/墻柱中心距為小數(shù)時將該小數(shù)值取整后加1，為N的值，即N＝(路徑線長度/墻柱中心距)+1。如果計算結(jié)果N為1則直接根據(jù)路徑線長度繪制一段圍墻，如果N為2則平分路徑線長度繪制兩段圍墻，如果N大于2，則繪制出N-2段長度為墻柱中心距的圍墻，把剩下的路徑線距離平分繪制兩段圍墻；剩下的路徑線距離＝路徑線長度-墻柱中心距×(N-2)。進(jìn)一步的，步驟4)中施工順序數(shù)字化模擬的過程包括通過模擬預(yù)制完成的構(gòu)件運到現(xiàn)場后的擺放、仿真模擬構(gòu)件吊裝測算，調(diào)整構(gòu)件碼放順序和位置，找出施工中可能存在的動態(tài)干涉并計算出最合理的布置和吊裝順序及過程。由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)取得的技術(shù)效果有：本專利技術(shù)的三維仿真設(shè)計方法各構(gòu)件組合模式靈活，設(shè)計簡單快捷，信息傳遞具有較高的準(zhǔn)確性與時效性。本專利技術(shù)的三維仿真設(shè)計方法提高了智能變電站設(shè)計出圖效率，提升節(jié)能節(jié)資環(huán)保水平。本專利技術(shù)的三維仿真設(shè)計方法應(yīng)用于變電站三維設(shè)計領(lǐng)域，變電站內(nèi)的裝配式結(jié)構(gòu)，如裝配式圍墻、裝配式防火墻等的三維設(shè)計仿真，使用該方法能夠得到最優(yōu)的路徑線，為路徑線配置合適的構(gòu)件，將構(gòu)件放置到合適的位置。本專利技術(shù)的三維仿真設(shè)計方法是以模型為核心，準(zhǔn)確實施的進(jìn)行信息傳遞，可以在設(shè)計階段提前發(fā)現(xiàn)安裝過程中的問題及空間上的沖突，對裝配式結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行快速設(shè)計及布置，并實施對方案進(jìn)行調(diào)整。本專利技術(shù)中利用三維數(shù)字化手段，模擬安裝過程，預(yù)先設(shè)計，提前發(fā)現(xiàn)并解決問題。本專利技術(shù)中的裝配式結(jié)構(gòu)安裝簡便、快捷，僅需簡單工具使用，安裝人員就可完成操作，能夠大大提高變電站的建設(shè)效率。附圖說明圖1是本專利技術(shù)中路徑線兩端配置墻柱的過程流程圖；圖2是本專利技術(shù)裝配式圍墻示意圖；其中，1、U型柱，2、中間柱，3、轉(zhuǎn)角柱，4、墻板，5、壓頂，6、基礎(chǔ)。具體實施方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明：本專利技術(shù)公開了一種裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，主要用于變電站工程中裝配式結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計，具體的可以應(yīng)用在變電站中裝配式圍墻、裝配式防火墻等結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計中。具體的仿真設(shè)計方法包括以下步驟，1)、以現(xiàn)有參數(shù)化建模工具，設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件模塊，形成與實際構(gòu)件一致的三維數(shù)字化模型。即將各構(gòu)件轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字參數(shù)的形式。基本構(gòu)件模塊包括墻柱，墻板4，壓頂5，基礎(chǔ)6，墻柱包括U型柱1、中間柱2、轉(zhuǎn)角柱3。U型柱只在一個側(cè)面上設(shè)置安裝墻板的槽，用于路徑線的端面處。中間柱在相對的兩個側(cè)面上設(shè)置安裝墻板的槽，用于路徑線的中間。轉(zhuǎn)角柱用于路徑線與其他路徑線有連接的位置。的轉(zhuǎn)角柱有三種形式，在相鄰的兩個側(cè)面設(shè)置安裝墻板的槽，在任意三個側(cè)面設(shè)置安裝墻板的槽，四個側(cè)面均設(shè)置安裝墻板的槽。圖2所示的是裝配體式圍墻的示意圖。2)、設(shè)置裝配式結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的參數(shù)，繪制路徑線，計算機排布路徑線，查找路徑線之間的關(guān)系，為圍墻配置構(gòu)件，形成裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方案；計算機根據(jù)打斷算法把有交叉的路徑線根據(jù)在交叉點位置一分為二的規(guī)則把路徑線打斷對所有路徑線進(jìn)行初步處理，然后根據(jù)合并排序算法把在一條直線上起點和終點有連接關(guān)系而且連接點沒有別的路徑線接入的兩條路徑線合并成一條路徑線，然后根據(jù)圖狀拓?fù)潢P(guān)系的查找規(guī)則對路徑線重新進(jìn)行排布。步驟2)中為圍墻配置構(gòu)件包括為圍墻配置墻柱和墻板。配置墻柱的過程為，路徑線內(nèi)部的柱全部使用中間柱；路徑線兩端使用U型柱或者轉(zhuǎn)角柱。路徑線兩端配置墻柱的過程為，首先判斷路徑線起點是否連接其他路徑線，如果連接其他路徑線則配置U型柱，如果連接有其他路徑線則進(jìn)一步判斷連接其他路徑線的個數(shù)，如果連接一條其他路徑線則轉(zhuǎn)角柱中心放在兩路徑線內(nèi)側(cè)，如果連接兩條其他路徑線則轉(zhuǎn)角柱中心放在連接點一側(cè)，如果連接三條及以上的其他路徑線則轉(zhuǎn)角柱中心放在連接點處。具體的流程圖見圖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，其特征在于：包括以下步驟，1)、以現(xiàn)有參數(shù)化建模工具，設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件模塊，形成與實際構(gòu)件一致的三維數(shù)字化模型；2)、設(shè)置裝配式結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的參數(shù)，繪制路徑線，計算機排布路徑線，查找路徑線之間的關(guān)系，為圍墻配置構(gòu)件，形成裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方案；3)、應(yīng)用選定方案模型進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計；4)、選定最終方案，進(jìn)行施工順序數(shù)字化模擬；5)、根據(jù)三維模型剖切出施工圖，進(jìn)行施工量統(tǒng)計。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，其特征在于：包括以下步驟，1)、以現(xiàn)有參數(shù)化建模工具，設(shè)計裝配式結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件模塊，形成與實際構(gòu)件一致的三維數(shù)字化模型；2)、設(shè)置裝配式結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的參數(shù)，繪制路徑線，計算機排布路徑線，查找路徑線之間的關(guān)系，為圍墻配置構(gòu)件，形成裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方案；3)、應(yīng)用選定方案模型進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計；4)、選定最終方案，進(jìn)行施工順序數(shù)字化模擬；5)、根據(jù)三維模型剖切出施工圖，進(jìn)行施工量統(tǒng)計。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，其特征在于：步驟1)中基本構(gòu)件模塊包括墻柱，墻板，壓頂，基礎(chǔ)；墻柱包括U型柱、中間柱、轉(zhuǎn)角柱。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，其特征在于：步驟2)中計算機根據(jù)打斷算法把有交叉的路徑線根據(jù)在交叉點位置一分為二的規(guī)則把路徑線打斷對所有路徑線進(jìn)行初步處理，然后根據(jù)合并排序算法把在一條直線上起點和終點有連接關(guān)系而且連接點沒有別的路徑線接入的兩條路徑線合并成一條路徑線，然后根據(jù)圖狀拓?fù)潢P(guān)系的查找規(guī)則對路徑線重新進(jìn)行排布。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，其特征在于：步驟2)中為圍墻配置構(gòu)件包括為圍墻配置墻柱和墻板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，其特征在于：配置墻柱的過程為，路徑線內(nèi)部的柱全部使用中間柱；路徑線兩端使用U型柱或者轉(zhuǎn)角柱。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配式結(jié)構(gòu)三維仿真設(shè)計方法，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張博，張尚華，安鑫澤，徐保衛(wèi)，
申請(專利權(quán))人：河北省電力勘測設(shè)計研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：河北,13