空间扭转曲面结构桥梁三维深化设计详解

项目情况介绍

西一线规划主河槽底宽约35m、顶宽约90m，浅滩带较长，按照两百年一遇防洪标准设防。桥梁长约308m、宽度45m，设计时速 40km，主线双向6车道。该桥最大特点之一在于桥拱在空间内的扭转弯曲造型，极不规则，空间构型完全由建筑景观决定，并不存在常规意义上的拱轴线，大量的空间双曲面结构导致桥梁精细化程度高，加工制作困难。

项目重难点

该桥梁存在大量的空间双曲面结构，桥梁建模、放样及出图表达难度很大

由于二维表达方式的局限性，设计施工图对桥梁的表达缺乏直观性，其细部结构不能得到清晰的展示，错漏碰缺等问题频发

在加工制造过程中，要预留工艺坡口及大量的自然坡口，且需在建模过程中提前处理好坡口，但是自然坡口的表达需要人为判断才能定性破口尺寸，故而导致项目工艺复杂，工作量增大

针对上述难点，借助CATIA设计平台，结合BIM三维技术，进行了桥梁的深化建模及出图，为大桥项目的顺利实施奠定了基础。

项目解决方案

1 精细化建模过程

利用CATIA强大的知识工程阵列，采用多截面曲面去重新生成轮廓面。高效地得到平滑的、精确的全桥轮廓。

二维设计表达的局限性，无法对桥梁整体及其细部结构有清晰的体现，通过CATIA处理空间曲面的能力很好的弥补了该特点，解决原模型中错漏碰缺等问题

解决自然坡口定型难问题，对于空间扭转曲面结构，为方便加工，特殊结构处的自然坡口需进行三维空间的可视化操作，确定合适的坡口类型，再结合加工方的工艺，综合确立焊缝。

批量得到胎架信息，根据工艺原则，结合CATIA的强大功能，批量定位模型的胎架底面，得到胎架截面信息并批量输出，提高建模及出图效率。

节段划分按照一定尺寸控制、重量控制要求，初步完成切割方案，通过测量工具可以轻松查核划分的模型是否满足要求。

2模型应用

模型复核在CATIA中，可以将三维模型输出为CAD格式，从而使得只安装CAD的客户亦可对桥梁外形进行直观查看，同时还可以利用该三维CAD格式进行实际模型的复核工作，提高模型通用性。

项目亮点

实现高效及精细化建模，并输出三维CAD格式，提高模型通用性

基于模型根据实际结构快速、精准确定坡口类型及焊缝形式，避免返工带来的成本的增加

实现了加工详图的自动化生成与参数化管控

实现了坡口信息、图纸编号标注的自动化，克服传统人为编号、标注时任务繁琐、易重复、遗漏等问题

实现了参数化的图纸生成，图纸上的所有内容来自模型，批量生成、修改

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