部件创建工具软件(Autodesk Subassembly Composer)是一种根据点、线、面基于道路横断面设计规范在表征地面起伏特征自动变化的自适应道路断面,结合了当地自然条件、岩土性质、填挖类型、边坡高度、使用要求和施工方法等地勘报告确定不同土质在数字化技术支撑下的建筑虚拟模型技术,其在BIM技术的基础设施建设方面得到广泛应用。
该技术不仅对道路横断面设计中各项数字信息进行简单集成,还根据技术标准确定的不同构成部分及其宽度和横坡度的规则线,科学地对其进行有效设计,是Civil 3D在道路出图、土石方计算、地形联动判断挖填方的基础。
1 道路横断面组成
道路横断面是指中线上各点沿法向的垂直剖面,由横断面设计线和地面线组成。按公路等级划分为整体式与分隔式或单幅与多幅。道路设计中首先进行横断面设计,然后进行平、纵面设计。在地形不断变化的情况下,应针对相应地形将道路中央分隔带、内路肩、行车道、路缘带、硬路肩、土路肩、护坡、水沟、路堑墙、边坡等设计实现地形与道路横断面的联动,确保道路出土的有效性,将设计工作最大限度地提高。这也是BIM技术在当代施工应用中真实还原建筑施工的最初设想,通过科学模拟,及时发现道路施工中的问题并在第一时间采取有效措施,防止因设计问题给企业经济带来较大损失。
2 SAC在道路横断面设计中的应用
部件编辑器判定原理如图1所示。部件编辑器一般工作流程如图2所示。
图1??部件编辑器判定原理示意(计算机截图)
图2??部件编辑器一般工作流程
如图3所示,左上是工作流,如编程开发之前要有个流程图,写清楚完成哪部运行,建模也需构建一个流程,来确定数据流向;左下是属性,给各点赋值用;右上是模型预览;右下是参数定义。
开始先定义参数,在参数设定【输入、输出参数】点击Create Parameter【增加参数】就会多一个参数,重命名,添加初始值,然后定义下一个参数。接着通过点和线的命令,给定参数创建一条带有坡度的线(图4)。
图3??工作流示意(计算机截图)
(a)
(b)
图4??命令创建及点线代码示意(计算机截图)
(a)步骤一;(b)步骤二
除了给定参数外,还需结合目标曲面使部件可满足原始地形的变化,然后就可将线连成面,添加代码形成道路造型。
3 部件编辑器在道路横断面设计中的应用
对部件的第一级边坡进行创建,其中挖填方的自动判断,可利用Decision命令来判断该桩号处边坡的起点为挖方还是填方(一般选用辅助点来辅助判断,这样判断逻辑不会在Civil 3D中实体化)。进入一级填方边坡的工作流,对一级坡的坡度和曲面做参数约束。首先使用预设坡率设置一级边坡,通过判断坡顶(AP1)与坡脚辅助点(AP2)的高差来判断是否设置二级坡:若AP2到AP1的高差大于一级填方的高度,则认为需继续往下设置第二级放坡,判断结果为“True”;若AP2到AP1的高度差小于一级填方的高度,则认为放坡已到地形曲面,设置为一级边坡,判断结果为“False”。对于True的情况(既存在第二级放坡),定义第二级边坡坡顶AP3和坡脚辅助点AP4,同样用第二步中类似的逻辑来判断是否设置下级坡。上述定义中的点,都是实际不存在的辅助点,通过辅助点创建实体点和线,过程如下。创建P1点与AP1点绑定、P2点与AP4点绑定,用于生成实体点,随后通过P1与P2两点生成P1与P2之间的直线实体L1,作为第一级填方边坡。对于False的情况,我们只需将P3点绑定到AP1,P4点绑定到AP2,将辅助点实体化之后用L2线将两点连接即可得到一级边坡。同理后续的二级、三级用同样的办法也可实现,但需注意,在开始下一级部件编写前需要对上层的结果执行一个判断,最后对于会出现第四级填方边坡的情况,增加一个警告提示即可。填方边坡设置完成后,再进行挖方边坡工作流设置,原理类似,主要通过Decision去做条件判断,且在有下一级放坡情况下,逐级设置平台。最后同样的,在大于三级边坡的情况后面添加一个警告提示,保证部件的适用范围。完成部件工作流编写后,检查在修改各种参数及条件的情况下,预览窗口处的部件预览都满足我们的需求,并将控制部件相关“点”与“线”代码进行命名,随后将部件保存,使用时,通过Civil 3D进行测试和使用(图5)。
(a)
(b)
图5??道路横截面示意
(a)分步设计;(b)整体示意
4 小结
综上所述,随着当前建筑企业发展逐渐信息化、自动化和智能化,想要对其造价成本进行合理控制,就需在道路设计中将地勘数据与设计标准真正地结合起来,保障工作人员实时获得施工中各种数据信息,将BIM技术在建筑工程中形象地体现出来。
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