CN109657290A - 基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法 - Google Patents
基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109657290A CN109657290A CN201811435811.9A CN201811435811A CN109657290A CN 109657290 A CN109657290 A CN 109657290A CN 201811435811 A CN201811435811 A CN 201811435811A CN 109657290 A CN109657290 A CN 109657290A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catia
- excel
- dam
- core wall
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 12
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 241001269238 Data Species 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/02—Fixed barrages
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/02—Fixed barrages
- E02B7/04—Dams across valleys
- E02B7/06—Earth-fill dams; Rock-fill dams
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/10—Constructive solid geometry [CSG] using solid primitives, e.g. cylinders, cubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Architecture (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法，包括建立心墙坝CATIA参数化模型，通过Excel结构参数表控制心墙坝结构参数并驱动三维模型自动更新，采用工程量统计插件同步输出工程量清单至Excel表格。本发明的心墙坝三维模型具有较好的可重复利用性。本发明的心墙坝模型通过Excel表格控制，可存储多个设计方案并可任意切换，也通过修改Excel表格中参数驱动模型更新。本发明还具有一键式统计工程量的功能，结合CATIA二次开发程序，可实时输出当前方案的工程量数据至Excel文档。而且，本发明便于心墙坝方案比选与结构优化，也可以推广至其他CATIA结构模型，具有较好的实用性。
Description
技术领域
本发明属于水利水电工程技术领域，涉及一种心墙坝三维设计方法，尤其是涉及一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法。
背景技术
随着数字化技术的发展，越来越多的三维设计工具被引用至工程设计领域。但由于水利水电项目的唯一性与复杂性，三维设计方法的应用依然处于较为落后的状态。很多工程设计人员主动应用三维工具的的意愿不强，主要原因有：1.包括CATIA在内的大多数软件平台开发的初衷并非针对水利水电工程，其最核心、最强大的功能无法充分发挥；2.水利水电工程的结构建筑物具有唯一性，且与地形、地质条件密切相关，在诸多个性化建模工作(如开挖等)需要重复进行，耗时费力，模型的标准化及重复利用存在一定的难度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种CATIA与Excel相结合的心墙坝三维设计方法。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法包括如下步骤：建立心墙坝CATIA参数化模型，通过Excel结构参数表控制心墙坝结构参数并驱动三维模型自动更新，采用工程量统计插件同步输出工程量清单至Excel表格。
其中，CATIA参数化模型包含坝址区地形、包含心墙、心墙上下游侧反滤层、过渡料区及堆石区等坝体结构，包含心墙基础的坝基及坝肩开挖。
进一步的，Excel结构参数表与CATIA参数化模型相关联，可通过在Excel结构参数表中修改参数驱动CATIA参数化模型更新，也可以在Excel结构参数表中增加一列参数，代表一个新的设计方案，并可在不同方案之前任意切换。
进一步的，工程量统计插件为CATIA二次开发程序，与CATIA参数化模型相关联，并可在CATIA界面中制定为按钮，一键式点击后，即可将心墙坝三维模型中的体积、面积、长度等相关数据输出至Excel表格，并自动计算工程量。
进一步的，工程量Excel表格随CATIA参数化模型的更新后自动生成，包含心墙坝的开挖量、各分区填筑量、大坝基础处理工程量、临时及永久边坡的支护工程量等。
该基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法，不限于应用于心墙坝，还可应用于其他坝型、其他水工建筑物或其他CATIA模型。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明的心墙坝三维模型具有较好的可重复利用性。本发明的心墙坝模型通过Excel表格控制，可存储多个设计方案并可任意切换，也通过修改Excel表格中参数驱动模型更新。本发明的方法还具有一键式统计工程量的功能，结合CATIA二次开发程序，可实时输出当前方案的工程量数据至Excel文档。而且，本发明的方法便于心墙坝方案比选与结构优化，也可以推广至其他CATIA结构模型，具有较好的实用性。
附图说明
图1是建立心墙坝的CATIA参数化模型流程图；
图2是方案比选与结构优化流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
如图1所示，本发明按照如下步骤实施：
第一步：建立心墙坝的CATIA参数化模型，具体步骤如下：
①定义坐标系及骨架元素
明确模型的坐标系及坐标原点，在此基础上创建骨架元素。首先拟定坝轴线，并对其位置和角度进行参数化尺寸约束，便于后期调整优化。然后根据自上而下的建模思路，依次建立坝顶高程面、横剖面、纵剖面等其他点、线、面骨架元素。
②创建地形地质模型
在CATIA中，进入数字曲面编辑器(Digital Shape Editor)模块，用Import命令导入地形面或地质面的点云数据，用Mesh Creation命令对点云进行三角化网格。然后进入Quick Surface Reconstruction模块，用Automatic Surface命令将三角化网格拟合为地形曲面及岩层分界面。
③绘制大坝典型横剖面
进入草图编辑器，创建心墙坝典型横剖面断面，包括心墙及各堆石分区，每个分区定义为一个轮廓。各结构尺寸可通过参数约束，通过修改参数更新结构。
④绘制心墙开挖剖面
将地质地形面设置为一定透明度，进入草图编辑器，结合实际的地形、地质条件确定心墙建基面勘深。优势是可以结合地形地质信息，在三维环境中直观确定，并可动态调整。
⑤创建心墙
沿坝轴线方向拉伸心墙轮廓，以开挖轮廓沿河流方向拉伸后分割，即可得到心墙体。
⑥创建开挖面
心墙坝的开挖面包括坝顶以下心墙边坡开挖及坝顶以上坝肩开挖，心墙底面确定后，提取出上下游边界，并分别以设计坡比向上下游拉伸，形成心墙上下游坡面，与心墙底面接合形成心墙设计开挖面。以心墙设计开挖面分割地形体，即可对地形进行开挖。
心墙设计开挖面与地形面相互分割，即可得到大坝开挖面，可用于分割堆石料。心墙设计开挖面裁剪地质体，可得到开挖体，即开挖量。以地质分界面对开挖体进行细分，还可对开挖料进行分区统计，便于考虑开挖料的上坝情况及土石方平衡。
⑦创建堆石分区
沿坝轴线方向拉伸步骤(3)中的轮廓分区，并以开挖面分割，即得各堆石分区结构。
对上述所有操作过程中涉及的设计参数全部定义为参数结构树。
第二步：关联参数设计表
利用CATIA的定义设计表功能，将定义的所有(或部分)设计参数导出至设计表中，并存为Excel文档，即为Excel结构参数表，该文档与模型具有关联性。Excel文档的每列定义一组可能的参数配置，通过切换列即可驱动模型更新为一个新的方案。
第三步：统计工程量
在CATIA中定义一批长度、面积及体积类型的参数，参数值定义为面积的测量结果，分别与需要测量的长度、面积、体积相关联。利用CATIA二次开发平台编辑命令流，定义为按钮，将测量参数输出至计算工程量的Excel表格中，生成包含心墙坝的开挖量、各分区填筑量、大坝基础处理工程量、临时及永久边坡的支护工程量等。
第四步：方案比选与结构优化
如图2所示，打开第二步中的Excel结构参数表，添加一列或多列参数，形成多个设计方案，在CATIA中切换关联的不同参数列，更新模型，点击统计工程量按钮，即可输出测量参数并自动生成各个方案的工程量清单，便于方案比选与结构优化。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法，其特征在于包括如下步骤：建立心墙坝CATIA参数化模型，通过Excel结构参数表控制心墙坝结构参数并驱动三维模型自动更新，采用工程量统计插件同步输出工程量清单至Excel表格。
2.根据权利要求1所述的一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法，其特征在于：所述CATIA参数化模型包含坝址区地形、包含心墙、心墙上下游侧反滤层、过渡料区及堆石区在内的坝体结构，包含心墙基础的坝基及坝肩开挖。
3.根据权利要求1所述的一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法，其特征在于：所述Excel结构参数表与CATIA参数化模型相关联，通过在Excel结构参数表中修改参数驱动CATIA参数化模型更新，或在Excel结构参数表中增加一列参数，代表一个新的设计方案，并在不同方案之前任意切换。
4.根据权利要求1所述的一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法，其特征在于：所述工程量统计插件为CATIA二次开发程序，与CATIA参数化模型相关联，并可在CATIA界面中制定为按钮，一键式点击后，将心墙坝三维模型中的体积、面积、长度等相关数据输出至Excel表格，并自动计算工程量。
5.根据权利要求1所述的一种基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法，其特征在于：工程量Excel表格随CATIA参数化模型的更新后自动生成，包含心墙坝的开挖量、各分区填筑量、大坝基础处理工程量、临时及永久边坡的支护工程量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811435811.9A CN109657290A (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811435811.9A CN109657290A (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109657290A true CN109657290A (zh) | 2019-04-19 |
Family
ID=66111770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811435811.9A Pending CN109657290A (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109657290A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110502819A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-26 | 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 | 混凝土桥梁条形构件外封闭箍筋的计算机辅助设计方法 |
| CN111581700A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-25 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 基于catia模型添加bim属性并输出bim属性表的方法 |
| CN112528382A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-19 | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 | 多级平台的平马道三维自动开挖设计方法 |
| CN114444171A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种水利水电平面钢闸门三维参数化设计方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105608521A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-25 | 中铁隧道集团有限公司 | 一种暗挖地铁车站区间隧道的施工工程量计算方法 |
| CN106599338A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-04-26 | 钦州学院 | 页岩气藏三维地质建模方法 |
| CN106874610A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-20 | 河海大学 | 一种基于vb和catia的斜心墙土石坝建模方法 |
| CN108334724A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-07-27 | 滨州学院 | 一种土建bim工程量模型的构建方法 |
-
2018
- 2018-11-28 CN CN201811435811.9A patent/CN109657290A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105608521A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-25 | 中铁隧道集团有限公司 | 一种暗挖地铁车站区间隧道的施工工程量计算方法 |
| CN106599338A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-04-26 | 钦州学院 | 页岩气藏三维地质建模方法 |
| CN106874610A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-20 | 河海大学 | 一种基于vb和catia的斜心墙土石坝建模方法 |
| CN108334724A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-07-27 | 滨州学院 | 一种土建bim工程量模型的构建方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王天兴等: "基于CATIA的斜心墙土石坝建模与分析", 《水利水电技术》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110502819A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-26 | 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 | 混凝土桥梁条形构件外封闭箍筋的计算机辅助设计方法 |
| CN111581700A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-25 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 基于catia模型添加bim属性并输出bim属性表的方法 |
| CN112528382A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-19 | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 | 多级平台的平马道三维自动开挖设计方法 |
| CN112528382B (zh) * | 2020-12-21 | 2023-09-26 | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 | 多级平台的平马道三维自动开挖设计方法 |
| CN114444171A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 | 一种水利水电平面钢闸门三维参数化设计方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109657290A (zh) | 基于CATIA与Excel的心墙坝设计方法 | |
| CN105279792B (zh) | 基于地形曲面的铁路路基排水bim设计方法 | |
| CN102708591B (zh) | 一种数字牙网格模型的孔洞修补方法 | |
| CN103049595A (zh) | 一种用于水利水电工程的三维设计协同作业方法 | |
| CN106934111A (zh) | 一种基于地形数据的工程三维实体建模方法及其建模装置 | |
| CN104574511A (zh) | 一种快速递进的三维地质建模方法 | |
| CN104392013B (zh) | 基于cad的变电站工程电缆沟整合建模计算***及方法 | |
| CN107330140A (zh) | 基于bim技术实现变电站快速竖向布置的方法 | |
| KR20100116382A (ko) | 구조물 터파기 및 되메우기 토공량 산출을 위한 3차원 설계기반의 토공 물량의 자동 산출 및 시각화 시스템 및 이를 이용한 토공 물량의 자동 산출 및 시각화 방법 | |
| CN110532719A (zh) | 一种施工场地土方量计算方法及装置 | |
| CN109736319A (zh) | 基于bim的基坑开挖和抗浮锚杆施工方法 | |
| CN113235655B (zh) | 海底沉管隧道基槽分土质工程土方量计算方法 | |
| CN107481320A (zh) | 一种三维地质建模的无网格法 | |
| CN109829195A (zh) | 基于bim的土方工程量计算方法 | |
| CN106844963A (zh) | 模拟开挖至运行全过程的拱坝三维网格模型自动剖分方法 | |
| CN104850671B (zh) | 岩心复杂孔道的网格剖分方法 | |
| CN112163249B (zh) | 水工建筑开挖边坡全参数化三维模型结构的构建方法 | |
| CN117708937A (zh) | 一种基于3de平台的钢筋混凝土面板坝参数化建模方法 | |
| CN108460838A (zh) | 三维可视化技术与数值模拟技术融合的实现方法与*** | |
| CN106373193A (zh) | 一种基于盒覆盖法的边坡装配式离散元模型生成方法 | |
| CN116663131B (zh) | 一种基于3de平台的隧道智能设计***及方法 | |
| CN110119596B (zh) | 一种基于Revit的场地编辑*** | |
| CN117113785A (zh) | 一种孔隙水压力测量方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN115841022B (zh) | 一种基于面板堆石坝的数据处理方法及相关设备 | |
| CN116305475A (zh) | 基于3de平台的场平建模***、场平建模方法及存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190419 |