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CN112906106A - 一种参数化的tbm盾构隧道模型建立方法 - Google Patents

一种参数化的tbm盾构隧道模型建立方法 Download PDF

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CN112906106A
CN112906106A CN202110089490.7A CN202110089490A CN112906106A CN 112906106 A CN112906106 A CN 112906106A CN 202110089490 A CN202110089490 A CN 202110089490A CN 112906106 A CN112906106 A CN 112906106A
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CN
China
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tunnel
arc
tbm
segment
parameterized
Prior art date
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Withdrawn
Application number
CN202110089490.7A
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马军
刘玲
程安春
张石磊
金仁才
钱元弟
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China MCC17 Group Co Ltd
Original Assignee
China MCC17 Group Co Ltd
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Publication date
Application filed by China MCC17 Group Co Ltd filed Critical China MCC17 Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,属于隧道参数化BIM模型建模技术领域。该方法包括以下步骤:步骤一、打开Revit,创建一个自适应管片族并保存族;步骤二、新建Revit项目,根据设计图纸绘制或导入项目隧道中心线,并将步骤一中自适应管片族加载到项目中;步骤三、启动Dynamo,编写TBM盾构隧道模型Dynamo参数化程序文件TBM‑tunnel并保存;步骤四、调整设计参数,运行TBM‑tunnel程序文件,自动快速生成TBM盾构隧道模型。采用本发明的技术方案能够快速建立符合项目设计要求的TBM盾构隧道模型,解决了采用常规Revit建模方法无法创建复杂三维空间盾构隧道模型的问题,并有效提高了建模效率,保证模型精度,同时可参数化驱动满足不同隧道项目需求。

Description

一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法
技术领域
本发明属于隧道参数化BIM模型建模技术领域,特别是涉及一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法。
背景技术
BIM技术是指基于先进三维数字设计解决方案所构建的可视化数字建筑模型,BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息,借助这个包含建筑工程信息的三维模型,可大大提高建筑工程的信息集成化程度,从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
近几年,BIM技术已经逐步在民用建筑、工业等行业推广使用,并带来了革新性的变化,而隧道工程信息化程度仍旧处于非常低的水平,其中一个重要原因是隧道BIM模型创建存在一定技术难度。隧道工程不同于民用建筑和工业工程,有其自身的特点,由于隧道工程是呈带状分布的,且隧道是位于地下,其线性较为复杂,多为二三维曲线形式,采用Revit自带常规建模方法存在实施困难,建模效率和精度较低,以及无参数驱动功能的问题,且对于专注建筑类Revit软件则无法满足复杂三维空间盾构隧道模型的创建。
经检索,关于创建隧道模型的相关专利已有公开。如,中国专利申请号为201911335627.1的申请案公开了一种用于盾构隧道的建模方法,包括如下步骤:S1:根据设计图纸,在Autodesk Revit软件建立盾构隧道包含的各个构件所对应的参数化族,形成盾构隧道的构件的参数化族数据库;S2:计算盾构隧道的每个构件所对应的三维空间位置坐标,形成三维空间位置数据库;S3:将三维空间位置数据库和参数化族数据库合成盾构隧道建模数据库;S4:根据设计图纸在Dynamo软件中编写语言程序;S5:在Dynamo软件中调用盾构隧道建模数据库,生成参数化盾构隧道的模型。该申请案虽然提供了一种用于盾构隧道的建模方法,但该申请案并未说明其给出具体操作步骤和数据合成方法,其可操作性弱,无法满足需要,其整体方案有待进一步改进。
发明内容
1.要解决的问题
本发明的目的在于解决采用Revit自带常规建模方法创建隧道模型存在实施困难、建模效率和精度较低以及无参数驱动功能,且无法创建复杂三维空间盾构隧道模型的问题,提供了一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法。采用本发明的技术方案能够快速建立符合项目设计要求的TBM盾构隧道模型,解决了采用常规Revit建模方法无法创建复杂三维空间盾构隧道模型的问题,并有效提高了建模效率,保证模型精度,同时可参数化驱动满足不同隧道项目需求。
2.技术方案
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
本发明的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,包括以下步骤:
步骤一:打开Revit,新建一个公制自适应常规族,导入项目管片设计图纸,根据图纸建立一个自适应管片族,然后保存族;
步骤二、新建Revit项目,根据设计图纸绘制或导入项目隧道中心线,并将步骤一中自适应管片族加载到项目中;
步骤三、启动Dynamo,编写TBM盾构隧道模型Dynamo参数化程序文件TBM-tunnel并保存;
步骤四、调整设计参数,运行TBM-tunnel程序文件,自动快速生成TBM盾构隧道模型。
更进一步的,所述步骤一中自适应管片族为12个控制点,且各控制点要按照1-12依次排序进行编号。
更进一步的,所述步骤三中TBM-tunnel程序文件的创建主要包括以下分步骤:S1、编制TBM隧道管片圆弧分割命令,实现管片圆弧分割控制;S2、隧道中心线分割,形成隧道中心线分段点列表;S3、生成前端外圆弧及分割控制点;S4、生成前端内圆弧及分割控制点;S5、生成后端内外圆弧及分割控制点;S6、生成管片模型;S7、编制和添加错缝类型程序;S8、生成TMB隧道管片建模参数化程序文件TBM-tunnel。
更进一步的,步骤S1的具体步骤为:①生成圆弧;②获取圆弧所在平面;③对圆弧进行旋转控制,使得封顶块控制点位于圆弧上方;④按照图纸中标准块和邻接块数量编制函数表达式:α=(360﹣β×3﹣γ×2);根据α/2+γ、α/2+γ+β、α/2+γ+β×2、α/2+γ+β×3、α/2+γ+β×3+γ找到对应管片圆弧段对应分割点位置;其中α为封顶块圆弧对应中心角,β为1个标准块圆弧对应中心角,γ为1个邻接块圆弧对应中心角⑤形成控制点在圆弧位置比例参数;⑥形成按照控制点比例参数切割的分段圆弧;⑦提取第一条和最后一条圆弧,再将两条圆弧连接起来;⑧形成删除第一条和最后一条圆弧的剩余圆弧;⑨将⑦所生成圆弧添加到⑧圆弧列表最后一个;⑩提取各段圆弧的起止点,同时提取各段圆弧中心控制点;
Figure BDA0002911894840000021
将各段圆弧起、止、中点进行组合和互换行列,形成各段圆弧的三个点组合。
更进一步的,步骤S2的具体步骤为:①拾取步骤二中设计图纸里的隧道中心线;②获取隧道中心线几何图形信息;③对曲线数据进行拍平和图形连接;④对隧道中心线进行定段分割,形成隧道中心线分段点列表;⑤对④中列表数据和起点值数据进行List.AddItemToFront相加命令操作,形成完整的隧道中心线分段点列表。
更进一步的,步骤S3的具体步骤为:①调用删除列表数目命令,在Code Block输入值命令中给予数值-1并连接到List.DropItems命令中的amout输入端,执行删除最末分段点,最终形成少末尾分段点的参数列表;②根据各个分段点找到点对应的法向平面,然后在法向平面上生成管片外圆弧;③根据图纸给出的设计值分别给标准块中心角、邻接块外圆弧中心角和旋转角度输入端赋予值,最终形成圆弧分割控制点数据列表;④对③中嵌套列表数据进行展开。
更进一步的,步骤S4的具体步骤为:①形成管片内圆弧;②根据图纸给出设计值分别给标准块中心角、邻接块外圆弧中心角和旋转角度输入端赋予值,最终形成圆弧分割控制点数据列表;③对②中嵌套列表数据进行展开。
更进一步的,步骤S5的具体步骤为:①将S3和S4的程序文件命令成组后整体复制粘贴到任意空白位置处;②修改S3中①Code Block中数据为1;
步骤S6的具体步骤为:①将S2+S3+S4+S5列表数据进行组合合并;②进行自适应族放样生成管片模型;
步骤S7的具体步骤为:①根据环间螺栓个数和隧道中心线分割点个数,编制通缝、逆时针错缝、顺时针错缝、摆动错缝以及环向360度错缝这5种情况下的错缝类型数学函数表达式:ls=360/m;b=(n-(n%2))/2+1;逆时针错缝时a=[0,-ls],顺时针错缝时a=[0,ls],摆动错缝时a=[0,-ls,0,ls],环向360度错缝时a=(0..#m..ls);其中ls为错缝角度,m为环间螺栓数量,n为管环数量,b为错缝循环次数;②将结果分别输出到S3+S4+S5中segment_cut命令旋转角度输入端。
更进一步的,步骤S8的具体步骤为:①在程序最前端,增加Select ModelElements命令来拾取隧道中心线;②设置隧道管片外半径、管片厚度、管片宽度、错缝布置类型、环间螺栓个数、管片标准块、邻接块内外弧角度可调参数滑块命令;③增加FamilyTypes拾取族命令选择自适应族后,将输出端连接到AdaptiveComponent.Bypoints命令的输入端familyType。
更进一步的,所述步骤四的具体步骤为:在编制好的TBM-tunnel程序文件,点击Select Model Elements中选择选项,再选择步骤二中设计图纸里的隧道中心线;在拾取族命令选项中选择步骤一中建立的自适应管片族;再根据图纸给出的设计参数,调动滑块到相应数值,最后点击运行按钮运行TBM-tunnel程序文件,即可自动快速生成TBM盾构隧道模型。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的有益效果为:
(1)本发明的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,摒弃了常规Revit建模方法,通过创建自适应管片族,再新建Revit项目,绘制或导入隧道中心线,并加载自适应管片族,接着启动Dynamo,编制TBM盾构隧道模型Dynamo参数化程序文件TBM-tunnel,然后调整设计参数,运行TBM-tunnel程序文件,便可自动快速生成TBM盾构隧道模型,该过程有效提高了建模效率,保证模型精度,能够快速建立隧道模型,同时可参数化驱动满足了不同隧道项目需求,有效解决了采用常规Revit建模方法无法创建复杂三维空间盾构隧道模型的问题,适应性强,实用性好。
(2)本发明的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,通过利用Dynamo强大的可视化编程特点与Revit无缝衔接,通过自建节点和本身自带节点按照一定的建模思路进行组合来实现TBM隧道模型创建和参数驱动;该方法只需获取实际项目隧道中心线和调整设计参数值,即可快速建立符合项目设计要求的TBM盾构隧道模型,具有快速、精确、参数化、适应性强等特点,有效解决了在隧道中心线为直线和二维曲线情况下,采用Revit自带常规建模方法存在实施困难、建模效率和精度低以及无参数驱动功能的问题,同时也解决了在隧道中心线为三维曲线情况下,采用常规Revit建模方法无法创建复杂三维空间盾构隧道模型的问题。同时该方法中参数化驱动功能还可适用于在TBM盾构隧道设计阶段辅助设计人员进行多方案对比分析和优化。
附图说明
图1为本发明创建的自适应管片族的示意图;
图2为本发明的隧道内外圆弧管片分割控制(segment cut)程序文件的示意图;
图3为本发明的执行segment_cut程序生成圆弧控制点的示意图;
图4为本发明的前端隧道圆弧分割调整程序的示意图;
图5为本发明的后端隧道圆弧分割调整程序的示意图;
图6为本发明的完整TBM盾构隧道模型Dynmo程序文件(TBM-tunnel)的示意图;
图7为本发明的参数化驱动调整输入端的示意图;
图8为本发明的快速创建参数化TBM盾构隧道模型的示意图。
具体实施方式
目前,隧道BIM模型创建存在一定技术难度,由于隧道工程是呈带状分布的,且隧道位于地下,其线性较为复杂,多为二三维曲线形式,采用Revit自带常规建模方法存在实施困难,建模效率和精度较低,以及无参数驱动功能的问题,且对于专注建筑类Revit软件则无法满足复杂三维空间盾构隧道模型的创建。
基于以上问题,本发明提供一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法。虽然目前也有别的专利或文献公开了盾构隧道的建模方法,例如背景技术中中国专利申请号为201911335627.1的申请案,但该申请案只是在概念思路层面上提出运用Dynmo和Revit生成参数化盾构模型,并未给出具体的操作步骤和数据合成方法,也并未给出参数化模型中哪些可参数化调整对象及实现方法,其无法让本领域技术人员知道如何操作实现参数化盾构模型创建,其可操作性弱,无法满足需要。而本发明摒弃了常规Revit建模方法,通过创建自适应管片族,再新建Revit项目,绘制或导入隧道中心线,并加载自适应管片族,接着启动Dynamo,编制TBM盾构隧道模型Dynamo参数化程序文件TBM-tunnel,然后调整设计参数,运行TBM-tunnel程序文件,便可自动快速生成TBM盾构隧道模型。本发明利用Dynamo强大的可视化编程特点与Revit无缝衔接,通过自建节点和本身自带节点按照一定的建模思路进行组合来实现TBM隧道模型创建和参数驱动;该方法只需获取实际项目隧道中心线和调整设计参数值,即可快速建立符合项目设计要求的TBM盾构隧道模型,具有快速、精确、参数化、适应性强等特点,有效解决了在隧道中心线为直线和二维曲线情况下,采用Revit自带常规建模方法存在实施困难、建模效率和精度低以及无参数驱动功能的问题,同时也解决了在隧道中心线为三维曲线情况下,采用常规Revit建模方法无法创建复杂三维空间盾构隧道模型的问题。该隧道模型建立方法有效提高了建模效率,保证模型精度,能够快速建立隧道模型,同时可参数化驱动满足了不同隧道项目需求,有效解决了采用常规Revit建模方法无法创建复杂三维空间盾构隧道模型的问题,适应性强,实用性好;且该方法中参数化驱动功能还可适用于在TBM盾构隧道设计阶段辅助设计人员进行多方案对比分析和优化。
下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。如图1至图8所示,本发明的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其具体包括以下步骤:
步骤一:打开Revit,新建一个公制自适应常规族,导入项目管片设计图纸,根据图纸建立一个12个控制点自适应管片族,如图1所示,然后保存族。经过多次测试,该自适应管片族应为12个控制点,且各控制点要按照1-12依次排序进行编号。
步骤二:新建Revit项目,根据设计图纸在标高(±0)绘制项目隧道中心线或者直接通过链接导入设计CAD图纸中的隧道中心线,并将步骤一中自适应管片族加载到项目中。
步骤三:新建项目并启动Dynamo,编写生成TBM盾构隧道模型Dynamo参数化程序文件TBM-tunnel并保存。
所述TBM-tunnel程序文件为本发明核心程序文件,其主要包括以下8个分步骤组成:
S1、编制TBM隧道segment_cut(管片圆弧分割)命令,实现管片圆弧分割控制,如图2所示。其主要步骤如下:①调用Circle命令生成圆弧;②调用PolyCurve.ByJoinedCurves和PolyCurve.BasePlane获取圆弧所在平面;③调用Geometry.Rotate对圆弧进行逆时针90度旋转控制,使得封顶块控制点位于圆弧上方;④按照图纸中标准块和邻接块数量编制函数表达式:α=(360﹣β×3﹣γ×2);根据α/2+γ、α/2+γ+β、α/2+γ+β×2、α/2+γ+β×3、α/2+γ+β×3+γ找到对应管片圆弧段对应分割点位置;其中α为封顶块圆弧对应中心角,β为1个标准块圆弧对应中心角,γ为1个邻接块圆弧对应中心角;该函数表达式可用于表达出圆弧分割控制点及对应中心角;⑤调用List.Map和Formula形成控制点在圆弧位置比例参数;⑥调用Curve.SplitByParameter命令,将③和⑤输出端数据分别连接到Curve.SplitByParameter命令中curve和parameters输入端,形成按照控制点比例参数切割的分段圆弧;⑦调用List.LastItem和List.FirstItem命令提取第一条和最后一条圆弧,再调用Curve.Join命令将两条圆弧连接起来;⑧调用List.DropItems命令,在amount输入端分别赋予+1和-1数值,形成删除第一条和最后一条圆弧的剩余圆弧;⑨调用List.AddItemToEnd将⑦所生成圆弧添加到⑧圆弧列表最后一个;⑩调用Curve.StartPoint和Curve.EndPoint提取各段圆弧的起止点,同时调用Curve.PointAtParameter提取各段圆弧中心控制点;
Figure BDA0002911894840000061
调用List.Create和List.Transpose将各段圆弧起、止、中点进行组合和互换行列,形成各段圆弧的三个点组合;最终执行效果如图3所示。
S2、隧道中心线分割,形成隧道中心线分段点列表。其主要步骤如下:①调用Select Model Elements命令,拾取步骤二中设计图纸里的隧道中心线;②调用Element.Geometry命令,输入端连接element,获取隧道中心线几何图形信息;③调用List.Flatten和PolyCurve.ByjoinedCurves对曲线数据进行拍平和图形连接;主要是针对多条线段组成情况;④调用Curve.PointsAtChordLengthFromPoint(线段分割)、Curve.StartPoint(曲线起点)和数值输入滑块(用于管片宽度)命令,对隧道中心线进行定段分割,形成隧道中心线分段点列表(不包含起点值数据);⑤调用List.AddItemToFront命令,执行对④中列表数据和起点值数据进行List.AddItemToFront相加命令操作,形成完整的隧道中心线分段点列表。
S3、生成前端外圆弧及分割控制点。其主要步骤如下:①调用List.DropItems(删除列表数目)命令,在Code Block输入值命令中给予数值-1并连接到List.DropItems命令中的amout输入端,执行删除最末分段点;以及调用Curve.ParameterAtPoint(转化控制点在曲线上参数)命令,最终形成少末尾分段点的参数列表;②调用Curve.PlaneAtParameter命令生成各分段点在隧道线法向平面,即根据各个分段点找到点对应的法向平面;然后调用Circle.ByPlaneRadius命令在法向平面上生成管片外圆弧;③调用segment_cut命令,同时根据图纸给出的设计值分别给BZK_ANGLE(标准块中心角)、LJK_ANGLE(邻接块外圆弧中心角)和degree(旋转角度)输入端赋予值,最终形成圆弧分割控制点数据列表;④调用List.Flatten命令,对③中嵌套列表数据进行展开。
S4、生成前端内圆弧及分割控制点,如图4所示。其主要步骤如下:①调用Circle命令,调用Code Block输入内弧半径的数学表达式r-d(r代表隧道管片外圆弧半径,d代表管片厚度),并将结果赋予radius端,形成管片内圆弧;②调用segment_cut命令,同时根据图纸给出设计值分别给BZK_ANGLE(标准块中心角)、LJK_ANGLE(邻接块内圆弧中心角)和degree(旋转角度)输入端赋予值,最终形成圆弧分割控制点数据列表;③调用List.Flatten命令,对②中嵌套列表数据进行展开。
S5、生成后端内外圆弧及分割控制点,如图5所示。其主要步骤如下:①将S3和S4的程序文件命令成组后整体复制粘贴到任意空白位置处;②修改S3中①Code Block中数据为1。
S6、生成管片模型。其主要步骤如下:①调用List.Combine、List.Join命令,将S2+S3+S4+S5列表数据进行组合合并;②调用AdaptiveComponent.ByPoints命令进行自适应族放样生成管片模型。
S7、编制和添加错缝类型程序。其主要步骤如下:①调用一个Code Block命令,根据环间螺栓个数和隧道中心线分割点个数,编制通缝、逆时针错缝、顺时针错缝、摆动错缝以及环向360度错缝这5种情况下的错缝类型数学函数表达式:ls=360/m;b=(n-(n%2))/2+1(n%2表示的是n除以2的余数);逆时针错缝时a=[0,-ls],顺时针错缝时a=[0,ls],摆动错缝时a=[0,-ls,0,ls],环向360度错缝时a=(0..#m..ls)(0..#m..ls表示的是以ls为等差数列值,从0度到360度,分成m数量,以这个为周期循环下去,意思就是0,36度,72度,108度...324度,再从0度,36度,72度,这样循环下去);其中ls为错缝角度,m为环间螺栓数量,n为管环数量,b为错缝循环次数;②将结果分别输出到S3+S4+S5中segment_cut命令degree输入端。
S8、生成TMB隧道管片建模参数化程序文件TBM-tunnel。其主要步骤如下:①在程序最前端,增加Select Model Elements命令(从Revit文档中选择图元命令)来拾取隧道中心线;增加Select Model Elements隧道中心线拾取命令;②设置隧道管片外半径、管片厚度、管片宽度、错缝布置类型、环间螺栓个数、管片标准块、邻接块内外弧角度可调参数滑块命令;③增加Family Types拾取族命令选择自适应族后,将输出端连接到AdaptiveComponent命令的输入端familyType。该参数化驱动调整输入端可参见图7,其完整的TBM盾构隧道模型Dynmo程序文件(TBM-tunnel)可参见图6。
步骤四:在编制好的TBM-tunnel程序文件,点击Select Model Elements中选择选项,再选择步骤二中设计图纸里的隧道中心线;在Family Types选项中选择步骤二中建立的自适应管片族;再根据图纸给出的隧道管片厚度,外半径、宽度、标准和邻接块角度、错缝类型、环间螺栓数等设计参数,调动滑块到相应数值,调整设计参数,最后点击运行按钮运行TBM-tunnel程序文件,即可自动快速生成TBM盾构隧道模型。该参数化TBM盾构隧道模型可参见图8。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:打开Revit,新建一个公制自适应常规族,导入项目管片设计图纸,根据图纸建立一个自适应管片族,然后保存族;
步骤二、新建Revit项目,根据设计图纸绘制或导入项目隧道中心线,并将步骤一中自适应管片族加载到项目中;
步骤三、启动Dynamo,编写TBM盾构隧道模型Dynamo参数化程序文件TBM-tunnel并保存;
步骤四、调整设计参数,运行TBM-tunnel程序文件,自动快速生成TBM盾构隧道模型。
2.根据权利要求1所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于:所述步骤一中自适应管片族为12个控制点,且各控制点要按照1-12依次排序进行编号。
3.根据权利要求2所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,所述步骤三中TBM-tunnel程序文件的创建主要包括以下分步骤:S1、编制TBM隧道管片圆弧分割命令,实现管片圆弧分割控制;S2、隧道中心线分割,形成隧道中心线分段点列表;S3、生成前端外圆弧及分割控制点;S4、生成前端内圆弧及分割控制点;S5、生成后端内外圆弧及分割控制点;S6、生成管片模型;S7、编制和添加错缝类型程序;S8、生成TMB隧道管片建模参数化程序文件TBM-tunnel。
4.根据权利要求3所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,步骤S1的具体步骤为:①生成圆弧;②获取圆弧所在平面;③对圆弧进行旋转控制,使得封顶块控制点位于圆弧上方;④按照图纸中标准块和邻接块数量编制函数表达式:α=(360﹣β×3﹣γ×2);根据α/2+γ、α/2+γ+β、α/2+γ+β×2、α/2+γ+β×3、α/2+γ+β×3+γ找到对应管片圆弧段对应分割点位置;其中α为封顶块圆弧对应中心角,β为1个标准块圆弧对应中心角,γ为1个邻接块圆弧对应中心角⑤形成控制点在圆弧位置比例参数;⑥形成按照控制点比例参数切割的分段圆弧;⑦提取第一条和最后一条圆弧,再将两条圆弧连接起来;⑧形成删除第一条和最后一条圆弧的剩余圆弧;⑨将⑦所生成圆弧添加到⑧圆弧列表最后一个;⑩提取各段圆弧的起止点,同时提取各段圆弧中心控制点;
Figure FDA0002911894830000011
将各段圆弧起、止、中点进行组合和互换行列,形成各段圆弧的三个点组合。
5.根据权利要求4所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,步骤S2的具体步骤为:①拾取步骤二中设计图纸里的隧道中心线;②获取隧道中心线几何图形信息;③对曲线数据进行拍平和图形连接;④对隧道中心线进行定段分割,形成隧道中心线分段点列表;⑤对④中列表数据和起点值数据进行List.AddItemToFront相加命令操作,形成完整的隧道中心线分段点列表。
6.根据权利要求5所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,步骤S3的具体步骤为:①调用删除列表数目命令,在Code Block输入值命令中给予数值-1并连接到List.DropItems命令中的amout输入端,执行删除最末分段点,最终形成少末尾分段点的参数列表;②根据各个分段点找到点对应的法向平面,然后在法向平面上生成管片外圆弧;③根据图纸给出的设计值分别给标准块中心角、邻接块外圆弧中心角和旋转角度输入端赋予值,最终形成圆弧分割控制点数据列表;④对③中嵌套列表数据进行展开。
7.根据权利要求6所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,步骤S4的具体步骤为:①形成管片内圆弧;②根据图纸给出设计值分别给标准块中心角、邻接块外圆弧中心角和旋转角度输入端赋予值,最终形成圆弧分割控制点数据列表;③对②中嵌套列表数据进行展开。
8.根据权利要求7所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于:
步骤S5的具体步骤为:①将S3和S4的程序文件命令成组后整体复制粘贴到任意空白位置处;②修改S3中①Code Block中数据为1;
步骤S6的具体步骤为:①将S2+S3+S4+S5列表数据进行组合合并;②进行自适应族放样生成管片模型;
步骤S7的具体步骤为:①根据环间螺栓个数和隧道中心线分割点个数,编制通缝、逆时针错缝、顺时针错缝、摆动错缝以及环向360度错缝这5种情况下的错缝类型数学函数表达式:ls=360/m;b=(n-(n%2))/2+1;逆时针错缝时a=[0,-ls],顺时针错缝时a=[0,ls],摆动错缝时a=[0,-ls,0,ls],环向360度错缝时a=(0..#m..ls);其中ls为错缝角度,m为环间螺栓数量,n为管环数量,b为错缝循环次数;②将结果分别输出到S3+S4+S5中segment_cut命令旋转角度输入端。
9.根据权利要求8所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,步骤S8的具体步骤为:①在程序最前端,增加Select Model Elements命令来拾取隧道中心线;②设置隧道管片外半径、管片厚度、管片宽度、错缝布置类型、环间螺栓个数、管片标准块、邻接块内外弧角度可调参数滑块命令;③增加Family Types拾取族命令选择自适应族后,将输出端连接到AdaptiveComponent.Bypoints命令的输入端familyType。
10.根据权利要求9所述的一种参数化的TBM盾构隧道模型建立方法,其特征在于,所述步骤四的具体步骤为:在编制好的TBM-tunnel程序文件,点击Select Model Elements中选择选项,再选择步骤二中设计图纸里的隧道中心线;在拾取族命令选项中选择步骤一中建立的自适应管片族;再根据图纸给出的设计参数,调动滑块到相应数值,最后点击运行按钮运行TBM-tunnel程序文件,即可自动快速生成TBM盾构隧道模型。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113722803A (zh) * 2021-09-08 2021-11-30 珠海新势力创建筑设计有限公司 一种基于Dynamo的Revit模型创建方法和装置
CN113987634A (zh) * 2021-10-20 2022-01-28 珠海新势力创建筑设计有限公司 一种基于Revit平台的地下室综合管廊路由规划方法和装置
CN114233323A (zh) * 2021-12-03 2022-03-25 中国水利水电第八工程局有限公司 一种基于bim的盾构隧道正向设计方法、系统及介质
CN114692267A (zh) * 2022-03-09 2022-07-01 中国联合工程有限公司 一种基于Dynamo的梯形平板网架屋面建模方法
CN114943106A (zh) * 2022-02-28 2022-08-26 粤水电轨道交通建设有限公司 一种盾构区间管片模型快速建立方法
CN115263316A (zh) * 2022-05-13 2022-11-01 广州理工学院 一种地铁盾构隧道的信息化施工方法
TWI792399B (zh) * 2021-07-08 2023-02-11 中興工程顧問股份有限公司 潛盾隧道工程的自動化分析方法及其系統
CN115906218A (zh) * 2021-08-19 2023-04-04 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 铁路工务工程运维bim模型快速建模方法
CN116628820A (zh) * 2023-06-01 2023-08-22 西北核技术研究所 一种参数化矿洞模型自动化建模方法及装置
CN119475487A (zh) * 2024-09-29 2025-02-18 南京市市政设计研究院有限责任公司 基于Revit和Dynamo的隧道管片布置方法
CN119514242A (zh) * 2025-01-20 2025-02-25 中国建筑一局(集团)有限公司 一种基于Revit和Dynamo自动生成隧道模型的方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI792399B (zh) * 2021-07-08 2023-02-11 中興工程顧問股份有限公司 潛盾隧道工程的自動化分析方法及其系統
CN115906218A (zh) * 2021-08-19 2023-04-04 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 铁路工务工程运维bim模型快速建模方法
CN113722803A (zh) * 2021-09-08 2021-11-30 珠海新势力创建筑设计有限公司 一种基于Dynamo的Revit模型创建方法和装置
CN113987634A (zh) * 2021-10-20 2022-01-28 珠海新势力创建筑设计有限公司 一种基于Revit平台的地下室综合管廊路由规划方法和装置
CN114233323A (zh) * 2021-12-03 2022-03-25 中国水利水电第八工程局有限公司 一种基于bim的盾构隧道正向设计方法、系统及介质
CN114943106B (zh) * 2022-02-28 2024-04-02 粤水电轨道交通建设有限公司 一种盾构区间管片模型快速建立方法
CN114943106A (zh) * 2022-02-28 2022-08-26 粤水电轨道交通建设有限公司 一种盾构区间管片模型快速建立方法
CN114692267A (zh) * 2022-03-09 2022-07-01 中国联合工程有限公司 一种基于Dynamo的梯形平板网架屋面建模方法
CN115263316A (zh) * 2022-05-13 2022-11-01 广州理工学院 一种地铁盾构隧道的信息化施工方法
CN116628820A (zh) * 2023-06-01 2023-08-22 西北核技术研究所 一种参数化矿洞模型自动化建模方法及装置
CN119475487A (zh) * 2024-09-29 2025-02-18 南京市市政设计研究院有限责任公司 基于Revit和Dynamo的隧道管片布置方法
CN119475487B (zh) * 2024-09-29 2025-11-11 南京市市政设计研究院有限责任公司 基于Revit和Dynamo的隧道管片布置方法
CN119514242A (zh) * 2025-01-20 2025-02-25 中国建筑一局(集团)有限公司 一种基于Revit和Dynamo自动生成隧道模型的方法

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