【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程测量，具体涉及一种工程模型计算方法。
技术介绍
1、目前国内部分水电站地下厂房引水隧洞结构形式较为特殊，如图1所示，空间下弯段隧洞中心线所处的空间位置特殊，现阶段还没有一种成熟简单的计算方法能够快速计算出放样坐标，给现场施工放样带来一定难度。
2、为此要将设计图纸所给的已知参数(特殊点轴线三维空间坐标)和现场施工放样坐标之间的数学关系反应出来，建立一种工程数学模型，方便快捷的计算出放样坐标，才能高质、高效的解决以上问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种工程模型计算方法，建立三维空间坐标与施工放样坐标之间的关系，设计一种简便的计算方法快速完成现场隧洞轮廓点放样的问题，使得工程建设工作顺利完成。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种工程模型计算方法，包括如下步骤：
4、step1、建立基于已知三点空间坐标(x1,y1,z1)(x2,y2,z2)(x3,y3,z3)的倾斜平面，已知点为：工程模型圆心点、轴线起点、轴线终点，将所求出的平面法向量a、b、c代入空间平面方程式ax+by+cz+d＝0方可求得空间平面方程式中d，方程式中x、y、z为已知空间三点坐标中任意一点或为空间平面中任意一点，获得倾斜平面的法向量a、b、c、d；
5、step2、将空间任意点(x,y,z)投影到倾斜平面上，计算出空间任意一点到该倾斜平面的距离：h；
6、step3、根
7、step4、根据距离计算公式求出空间任意点到工程模型轴线起始点的空间距离f；
8、step5、根据计算所得结果e利用勾股定理计算出空间任意一点在倾斜平面上的投影点到工程模型圆心的距离l，公式为：step6、根据计算所得结果f、h,利用勾股定理可计算出空间任意点在倾斜平面上的投影点到工程模型起始轴线点的距离k，公式为：step7、根据工程模型半径及计算结果l，算出空间任意一点在倾斜平面上的投影点到工程模型轴线的差值：m，计算公式为：m＝r-l；
9、step8、轴线上的桩号计算：根据r、l、k三条边长可计算出空间任意一点的圆心角q，r为工程模型圆半径；根据计算出的圆心角q，利用弧长公式计算出到工程模型轴线起点的弧长l；已知工程模型轴线起点桩号为zh0，即可根据弧长计算出空间任意点对应的桩号zh；
10、根据step1-8，即可在现场放样出工程模型任意轮廓点的位置，并实时算出对应的桩号。
11、上述的step1中平面法向量a、b、c计算公式为：
12、a＝(y2-y1)*(z3-z1)-(y3-y1)*(z2-z1)；
13、b＝(z2-z1)*(x3-x1)-(z3-z1)*(x2-x1)；
14、c＝(x2-x1)*(x3-x1)-(z3-z1)*(x2-x1)。
15、上述的step2中空间任意一点到该倾斜平面的距离h为：
16、
17、其中a、b、c、d为倾斜平面法向量。
18、上述的step3中空间任意点到工程模型圆心的空间距离e为：
19、
20、上述的step4中空间任意点到工程模型轴线起始点的空间距离f为：
21、
22、上述的step7中：
23、①当m＝0并h＝0时，即可判别这个点为工程模型中心轴线点；
24、②已知工程模型内径为r1,当m＝r1并h＝0时,即可判别该点为工程模型内径轮廓点；③当m＝-r1并h＝0时,即可判别该点为工程模型外径轮廓点；
25、④当m＝0并h＝±r1时，即可判别该点为工程模型左、右腰线轮廓点；
26、⑤当h＝r1时，即可判别该点为工程模型其他轮廓点；
27、根据以上步骤，可放样出工程模型的四个特征点和其他轮廓点。
28、上述的step8中根据r、l、k三条边长可计算出空间任意一点的圆心角q公式为：
29、
30、根据计算出的圆心角q，利用弧长公式计算出到工程模型轴线起点的弧长l公式为：
31、
32、空间任意点对应的桩号zh为：zh＝zh0+l。
33、本专利技术提供的一种工程模型计算方法，建立三维空间坐标与施工放样坐标之间的关系，设计一种简便的计算方法快速完成现场隧洞轮廓点放样的问题,可利用卡西欧5800计算器进行编程计算。
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1.一种工程模型计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的Step1中平面法向量A、B、C计算公式为：
3.根据权利要求2所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的Step2中空间任意一点到该倾斜平面的距离H为：
4.根据权利要求3所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的Step3中空间任意点到工程模型圆心的空间距离E为：
5.根据权利要求4所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的Step4中空间任意点到工程模型轴线起始点的空间距离F为：
6.根据权利要求5所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的Step7中：
7.根据权利要求6所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的Step8中根据R、L、K三条边长可计算出空间任意一点的圆心角Q公式为：
【技术特征摘要】
1.一种工程模型计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的step1中平面法向量a、b、c计算公式为：
3.根据权利要求2所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的step2中空间任意一点到该倾斜平面的距离h为：
4.根据权利要求3所述的一种工程模型计算方法，其特征在于，所述的step3中空间任意点到工...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞鸿，朱云峰，洪建，徐帮好，朱志军，王俊茹，欧文彬，张霖，刘明军，程喜文，于赫，
申请(专利权)人：宜昌正信建筑工程试验检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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