【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利水电工程，具体涉及一种趾板开挖三维建模方法。
技术介绍
1、混凝土面板堆石坝中布置在面板周边、坐落于地基上的混凝土结构，又称垫座。趾板通过设有止水的周边缝与面板连为一体，形成坝基以上的防渗体，同时又与经过基础处理后的基岩连结，封闭地面以下的渗漏通道，从而使上、下防渗结构连为整体。其主要作用除防渗外，还作为基础灌浆的盖板和面板的基座。因此，趾板作为最主要防渗结构之一，是混凝土面板堆石坝设计中的的关键一环。
2、目前，常规的趾板设计大部分是利用cad进行设计：先根据地形和地质情况确定趾板轴线，然后进行剖面的设计。但设计人员由于疲于对平、纵、横进行对应，而不能找出最优化的趾板轴线，一旦进入施工图设计，利用cad进行设计将会变得非常繁琐，特别是在绘制趾板与面板的夹角位置关系时出错率会比较高。目前关于趾板开挖的三维建模方法在水电工程领域尚无精确建模方法，一般都是分段建模，趾板在发生转折或断面发生变化处为断开状态，趾板沿整个周边缝不能封闭。
3、在专利号为“cn107194074a”和“cn116401742a”的中国专利中，均公开了一种利用catia三维软件建立面板坝趾板参数化模型的方法，然而这两种方法均需要设计人员花费大量时间去参数化模型，没有简化设计流程，也没有达到标准化设计，故而效率较低。本专利技术针对其存在的问题，首先在三维模型设计过程中结将设计人员的经验与设计标准相结合，并利用标准化的流程一键创建三维模型，极大地节省了设计人员手动建模的过程。
技术实现思路b>
1、针对上述存在的问题，本专利技术提出了一种趾板开挖三维建模方法，所采用的技术方案如下：
2、一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、步骤1：根据已知的趾板线，在catia中建立趾板开挖模型骨架；
4、步骤2：根据开挖起点模板创建方法，建立左岸开挖起点模板；
5、步骤3：基于左岸开挖起点模板，做左岸的开挖起点以及马道支持面；
6、步骤4：根据开挖起点模板创建方法，创建右岸开挖起点模板；
7、步骤5：依据步骤3的方式，基于右岸开挖起点模板，做右岸的开挖起点以及马道支持面；
8、步骤6：得到的开挖起点和马道支持面，进行草图绘制，得到向上马道边坡起点和向下马道边坡起点，根据向上马道边坡起点和向下马道边坡起点做向上马道边坡和向下马道边坡；
9、步骤7：创建左岸开挖起点udf模板、右岸开挖起点udf模板、河床开挖起点udf模板、向上马道边坡udf模板以及向下马道边坡udf模板，并将向上马道边坡udf模板、向下马道边坡udf模板进行封装；
10、步骤8：新建一个几何图形集，实例化左岸开挖起点udf模板、右岸开挖起点udf模板和河床开挖起点udf模板，并创建多个高程面，利用高程面得到马道边坡面；
11、步骤9：对每段趾板线均进行步骤2到步骤8的操作，按照设计要求生成各段马道边坡面，然后依次用前一段边坡面对后一段边坡面进行分割修剪；
12、步骤10：将修剪后的所有体型进行接合，生成完整的趾板开挖面。
13、进一步地，步骤1创建的趾板开挖模型骨架包括趾板线其中的三段、左/右岸趾板线、左岸底/顶相交高程面、右岸顶/底高程面和边坡顶高程面。
14、进一步地，所述开挖起点模板创建方法包括：在左岸/右岸趾板线上以比率为0.5取到中点，从中点向z的正方向创建直线，利用左岸/右岸趾板线和创建的直线，创建一个平面；从所述中点沿着该平面的法线方向再创建一个新直线；再用左岸/右岸趾板线与新直线创建一个新平面。
15、进一步地，步骤3的具体步骤包括：
16、步骤31：将趾板线沿直线17平移，得到平移1线段，选取平移1线段比例为1的一端点作为趾板线低点；
17、步骤32：以趾板线低点为边界，将平移1线段进行外插延伸命令，得到外插延伸1；
18、步骤33：将外插延伸1和左岸底相交高程面进行相交得到相交点1，以相交点1为圆心做圆，圆的半径公式为：半径＝马道宽度+边坡坡比×单级边坡高度；
19、步骤34：将外插延伸1与左岸顶高程面相交得相交点2，以左岸顶相交高程面为草图支持面，以相交点2为投影点原点，与外插延伸1平行做开挖方向线草图，草图与圆进行相切约束；
20、步骤35：提取开挖方向线中点为开挖起点，过开挖起点做直线法面，该法面即为左岸的马道支持面。
21、进一步地，步骤6包括以下具体步骤：
22、步骤61：以左岸的马道支持面为草图平面，开挖起点为草图投影原点进行草图绘制，得到左岸向上马道边坡并输出直线，再重新进行草图绘制，得到左岸向下马道边坡并输出直线；
23、步骤62：以右岸的马道支持面为草图平面，开挖起点为草图投影原点进行草图绘制，得到右岸向上马道边坡并输出直线，再重新进行草图绘制，得到右岸向下马道边坡并输出直线；
24、步骤63：提取左岸向上马道边坡草图线比例为1的端点为左岸向上马道边坡起点；提取左岸向下马道边坡草图线比例为1的端点为左岸向下马道边坡起点；提取右岸向上马道边坡草图线比例为1的端点为右岸向上马道边坡起点；提取右岸向下马道边坡草图线比例为1的端点为右岸向下马道边坡起点；
25、步骤64：以生成的开挖方向线比例为1的端点为点1，并以点1为边界，对开挖方向线进行外插延伸；
26、步骤65：连接左岸向上马道边坡起点、右岸向上马道边坡起点、左岸向下马道边坡起点、右岸向下马道边坡起点，分别得到向上马道边坡线和向下马道边坡线；
27、步骤66：用向上马道边坡线作为轮廓，以外插延伸作为引导曲线做扫掠得到向上马道边坡，再以向下马道边坡线作为轮廓，通过扫掠得到向下马道边坡。
28、进一步地，步骤7包括以下具体步骤：
29、步骤71：根据左岸趾板线、左岸底/顶相交高程面创建左岸开挖起点udf模板；
30、步骤72：根据右岸趾板线、右岸底/顶相交高程面创建右岸开挖起点udf模板；
31、步骤73：根据河床趾板线创建河床开挖起点udf模板；
32、步骤74：根据左岸的马道支持面、开挖起点、边坡顶高程面、开挖方向线创建向上马道边坡udf模板；
33、步骤75：根据右岸的马道支持面、开挖起点、边坡顶高程面、开挖方向线创建向下马道边坡udf模板；
34、步骤76：将向上马道边坡udf模板和向下马道边坡udf模板封装成功能命令，所述功能命令用于读取向下/向下马道边坡udf模板开挖边坡设计参数。
35、进一步地，步骤8包括以下具体步骤：
36、步骤81：在建立的图形集中利用右岸顶高程平面延z轴方向向上偏移1000cm创建平面46，再利用右岸底高程平面沿z轴方向向下偏移1000cm创建平面52；
37、步骤82：利用平面46依次向z轴向上偏移1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，步骤1创建的趾板开挖模型骨架包括趾板线其中的三段、左/右岸趾板线、左岸底/顶相交高程面、右岸顶/底高程面和边坡顶高程面。
3.如权利要求1所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，所述开挖起点模板创建方法包括：在左岸/右岸趾板线上以比率为0.5取到中点，从中点向Z的正方向创建直线，利用左岸/右岸趾板线和创建的直线，创建一个平面；从所述中点沿着该平面的法线方向再创建一个新直线；再用左岸/右岸趾板线与新直线创建一个新平面。
4.如权利要求3所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，步骤3的具体步骤包括：
5.如权利要求3所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，步骤6包括以下具体步骤：
6.如权利要求1所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，步骤7包括以下具体步骤：
7.如权利要求1所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，步骤8包括以下具体步骤：
【技术特征摘要】
1.一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，步骤1创建的趾板开挖模型骨架包括趾板线其中的三段、左/右岸趾板线、左岸底/顶相交高程面、右岸顶/底高程面和边坡顶高程面。
3.如权利要求1所述的一种趾板开挖三维建模方法，其特征在于，所述开挖起点模板创建方法包括：在左岸/右岸趾板线上以比率为0.5取到中点，从中点向z的正方向创建直线，利用左岸/右岸趾板线和创建的直线，创建一个平面；从所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李尔康，万克诚，雷艳，孟晓栋，宋子奇，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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