Catia在波纹钢腹板组合梁设计中的应用探索

一、项目概况

某项目大桥横跨山前沟道，所有桥孔均采用30m跨径，上部结构为14孔30m波纹钢腹板—混凝土组合简支梁，桥长427.08m。下部结构为柱式台、柱式墩、钻孔桩基础。

二、参数化建模

1、该项目的特点

该项目的成果是需要运用在实际的材料加工以及施工上，而不是单纯作为项目展示。因此需要保证建模的精确程度，所出的图纸必须满足加工图以及施工图的精度要求。那么就需要考虑桥梁的变超高、预拱度的问题。

结合钢结构加工的特点，波纹钢腹板采用以直代曲的形式，而内外弧长度的差异通过波纹钢腹板的末端直板段进行调整。

该项目包含的图纸较多，若手动进行单跨出图效率比较低，因此应考虑整座桥梁自适应批量化的出图模式。

2、该项目的路线及复核机制

桥梁的道路中心线（又称为骨架线）是建模的基础，因为模型的所有构件是依附于道路中心线的，道路中心线的准确性将决定整个模型和图纸的正确性。因此，桥梁的骨架线的创建至关重要，同时还应该准备相应的路线复核机制，保证整条骨架线是符合设计参数的。

骨架线是平曲线、纵曲线、预拱度的综合，同时还需要把带有横坡和超高变化的路面创建出来作为建模的参考。

骨架线

超高路面

达索系统拥有自己的编程语言——企业知识语言（EKL），在软件上可以根据需要编写相应的脚本，提取出不同里程点对应的设计高程、横坡值、预拱度。将提取到的数据与设计参数进行对比，确保骨架线的正确性。

在该项目中，波纹钢腹板需要用以直代曲的形式，桥梁内外弧造成的差异通过腹板末端的直板段进行调节。在CATIA软件中可以定义“用户特征”，它的作用是可以让波纹钢腹板自适应的调节，再结合CATIA的可视化编程功能，批量生成符合要求的波纹钢腹板。

编程界面

一跨波纹钢腹板

将波纹钢腹板图纸导出来后，我们可以看到：原先波纹钢腹板每个周期的长度为1.2m，但是由于以直代曲和内外弧的差异，导出的图纸中波纹板件的末端会自适应的减小或者增大。该结果得到了业主方的认可。

模型中的腹板

腹板俯视图

腹板展开图

三、批量化出图

因为整座桥梁的图纸较多，在横坡不变的情况下，每跨的图纸大概有50多张，若考虑超高变化的部分桥梁，整座桥的图纸多达1000张左右，如此庞大数量的图纸若挨个进行手工出图是非常繁琐与不经济的。借助于CATIA的知识工程模块不仅可以对桥梁进行批量化的建模，而且还可以批量化的生成大部分图纸，图纸中的标注、编号等信息都可以自适应的变化，减少了设计人员的工作，提高了生产效率。

整桥模型
 

软件界面的出图

四、模型中尺寸的提取

BIM是Building Information Modeling的缩写，即建筑信息模型，在该模型中包含了该建筑结构的信息。这些信息的是用于指导工程实践的，这样才能体现BIM的价值。对于该桥梁而已，需要提取各个板件的尺寸信息，用于板件的采购与加工，最后在现场拼装成整个桥梁结构。在CAITA软件中，可以通过编写相应的程序来提取出需要的尺寸信息。

软件编程界面

提取出来的梁段信息

五、成果展示

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删