一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统技术方案

本发明专利技术涉及工程设计技术领域，为了便于实现三维挡墙的自动布设，提供了一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统，包括：立面图模块：所述立面图模块包括显示单元及调整单元，所述显示单元用于显示模型的立面图，所述调整单元用于对立面图进行修改；挡墙自动布设模块：所述挡墙自动布设模块包括模型库单元、计算单元及布设单元，所述模型库单元用于提供各类型挡墙模板，所述计算单元用于计算需要布设的挡墙段数、每段挡墙的长度和高度；所述布设单元用于根据计算单元的计算结果进行挡墙布设。采用上述结构实现了三维挡墙的自动布设。述结构实现了三维挡墙的自动布设。述结构实现了三维挡墙的自动布设。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统


[0001]本专利技术涉及工程设计
，具体是一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统。

技术介绍

[0002]挡墙在公路工程中具有相当重要的地位，其布置的位置灵活多变，结构形式多种多样，使用频率高，在公路中占有很高的比重。随着公路BIM技术的推进，开发在三维协同设计平台中的挡墙设计相关功能，是公路BIM技术发展的重要环节，具有更高效、直观、精确的发展前景。
[0003]目前，在3DE平台中具有很高的协同工作功能，其建模是基于CATIA软件架构，三维模型的设计功能强大，但是在公路挡墙这种沿线受边界条件影响很大的结构，只能采用原有点线面的方式构建模型，布设效率较低，不好满足设计规范和出图的要求，阻碍了3DE平台在公路BIM领域的拓展应用。
[0004]此外，在当前普遍使用的二维CAD挡墙设计系统中，由于线路长，挡墙多，基本上是工程师根据立面图手工分段布置，挡墙的设计与地形和路基密切相关，需要结合横断面和相关规范反复修改埋深和结构尺寸，布设的效率虽能满足生产需求，但由于没有考虑三维布设情况，返工情况较多。如纬地挡墙系统，采用的是提取设计好的路基边坡线和道路中心线作为输入，提前预设和选定好挡墙模板，在二维立面的窗口中结合实时更新的横断面手动逐段布设挡墙深度和长度，虽然具有较好的二维出图效果和模板通用性，但是也存在如下几点不足之处：(1)挡墙的分段需要人工逐段操作，效率较低。(2)为了满足挡墙的基底埋深和水平襟边宽度需要反复调试。(3)由于基于二维断面设计，挡墙工程量采用平均断面法计算，误差较大。(5)没有考虑地质情况对挡墙布设的影响(如水面等)。(4)无法清晰、直观的展现挡墙设计的成果，在交流中造成一定障碍。

技术实现思路

[0005]为了便于实现三维挡墙的自动布设，本专利技术提供了一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统。
[0006]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：
[0007]一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统，包括：
[0008]挡墙自动布设模块：所述挡墙自动布设模块包括模型库单元、计算单元及布设单元，所述模型库单元用于提供各类型挡墙模板，所述计算单元用于计算需要布设的挡墙段数、每段挡墙的长度和高度；所述布设单元用于根据计算单元的计算结果进行挡墙模型的自动布设；
[0009]立面图模块：所述立面图模块包括显示单元及调整单元，所述显示单元用于显示挡墙模型的立面图，所述调整单元用于对立面图进行修改。
[0010]进一步地，所述挡墙自动布设模块还包括合并拆分单元，所述合并拆分单元用于将一段挡墙拆分成多段或将多段挡墙合并成一段。
[0011]进一步地，还包括泄水孔生成模块，所述泄水孔生成模块用于根据设计规则生成泄水孔。
[0012]进一步地，所述设计规则包括排布方式、倾斜角度及孔径大小。
[0013]进一步地，还包括横断面显示模块，所述横断面显示模块用于显示模型的横断面图。
[0014]进一步地，还包括出图模块，所述出图模块用于根据3D布设的结果自动生成挡墙的平面图及立面图，并在图中自动标注各类信息。
[0015]本专利技术相比于现有技术具有的有益效果是：相对于3DE平台现有挡墙建模流程，增加了挡墙参数化模板，能满足不同尺寸路堤墙、路肩墙、路堑墙的布设需求，可以由三维模型导出挡墙的二维平面图纸及立面图纸；相对于传统纬地挡墙系统，通过给定埋深参数和分段参数，实现自动计算挡墙底部与地面线高差、水平埋深，调用符合要求的模板生成三维挡墙模型；相对于传统设计流程，可以显示挡墙段经过的不同地质情况，使设计方案更加精细化；由于采用三维立体模型，可以得到精确的挡墙工程量。
附图说明
[0016]图1为本专利技术挡墙三维设计系统的系统架构图；
[0017]图2
‑
图5为四种挡墙模板界面示意图；
[0018]图6为挡墙高度结构示意图；
[0019]图7为襟边宽度结构示意图；
[0020]图8为挡墙泄水孔布设原理图；
[0021]图9挡墙出图设置窗口；
[0022]附图标记：1、地面线。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]如图1所示，一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统，包括：
[0025]挡墙自动布设模块：所述挡墙自动布设模块包括模型库单元、计算单元及布设单元，所述模型库单元用于提供各类型挡墙模板，如：路肩墙模板：包括“衡重式挡墙”和“护肩墙”；路提墙模板：包括“衡重式挡墙”和“护脚墙”；路堑墙模板：包括“仰斜式路堑墙”等，挡墙模板界面如图2
‑
5所示；所述计算单元用于计算需要布设的挡墙段数、每段挡墙的长度和高度等；所述布设单元用于根据计算单元的计算结果进行挡墙布设。
[0026]具体的，每段挡墙都支持两种排布方式：按长度排布或按段数排布。
[0027]在计算每段挡墙的长度时：假设挡墙总长度为Lz，挡墙段数为N，“沉降缝间隙”为S，则每段挡墙的长度L的计算方法如下所示：
[0028][0029]另外，在弯道位置，路沿边线的长度与道路中心线的长度不同，而计算挡墙长度是以道路中心线上的桩号为起止，所以需要先计算桩号对应的路沿线的位置，算出真正的总长度Lz，再去计算挡墙的长度L或段数N。
[0030]在计算每段挡墙的高度时，以该段挡墙的“最大高差”位置来计算：假设某段挡墙内部，路沿边线与地面线之间的最大高度差为h，设置的默认“填埋深度”为y，则该段挡墙的高度 H＝h+y，计算结果向上取整，如图6所示。另外，在计算挡墙高度时还要考虑该挡墙最大高差位置“襟边宽度”的影响，在最大高差位置做挡墙横断面，计算襟边宽度；如果襟边宽度小于设置的阈值，则将挡墙高度加大，重新计算襟边宽度值，直到其满足阈值要求为止，如图7所示。
[0031]挡墙高度计算完成后，自动根据工程设计需要，为不同高度的挡墙赋予不同的材料，比如：高度大于7m的材料是“C20片石砼”；高度小于等于7m的材料是“浆砌片石”等。
[0032]立面图模块：所述立面图模块包括显示单元及调整单元，所述显示单元用于显示挡墙模型的立面图，初始立面图的构成信息可以从挡墙模型的结构树中获取；所述调整单元用于对立面图进行修改，修改方式包括直接在图上拖动相关线条或在修改窗口中进行修改等；调整后的立面图还将驱动3D模型发生相应的变化。
[0033]立面图的具体创建方法为：
[0034]a)挡墙立面图的绘制方法：通过线路的起点位置，与线路纵曲线所在面平行，创建挡墙立面图。
[0035]b)立面图中道路路面线的绘制方法：将路沿边线投影到挡墙立面上，即可得到道路路面线。
[0036]c)立面图中地面线的绘制方法：
[0037]i.在路沿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统，其特征在于，包括：挡墙自动布设模块：所述挡墙自动布设模块包括模型库单元、计算单元及布设单元，所述模型库单元用于提供各类型挡墙模板，所述计算单元用于计算需要布设的挡墙段数、每段挡墙的长度和高度；所述布设单元用于根据计算单元的计算结果进行挡墙模型的自动布设；立面图模块：所述立面图模块包括显示单元及调整单元，所述显示单元用于显示挡墙模型的立面图，所述调整单元用于对立面图进行修改。2.根据权利要求1所述的一种基于3DE平台的挡墙三维设计系统，其特征在于，所述挡墙自动布设模块还包括合并拆分单元，所述合并拆分单元用于将一段挡墙拆分成多段或将多段挡墙合并成一段...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，聂大丰，青华彬，杨锐，聂云峰，田鸿程，陈泰中，刘庆舒，顾峰，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：