混凝土方量精确估算.docx

混凝土方量精确计算

--CAD三维建模

在混凝土浇筑、混凝土理论方量计算和图纸复核等方面，有时需要精确的计算混凝土方量，而有些大方量的混凝土的截面形式不规则或是体积计算困难。在这种情况下，往往只能通过差补法来计算截面积再得出体积，这种方法计算过程复杂方法不科学无法做到精确精准，尤其是遇到截面形式多、体积空区实区交替（例如箱梁截面），差补法的误差就更大。所以就需要通过CAD辅助制图画出多边形截面，经由三维建模形成三维模型，再用查询体积特性这一方便的工具精确计算出体积，真正精确精准快速便捷。

三维建模的思想包括三个要点：首先画出所求多边形截面形成面域；用三维差集确定界面的实区和空区；用三维拉伸形成三维模型。下面以箱梁为例简单介绍CAD三维建模。

截面面域的形成

画出实段的截面面积

首先通过简单的CAD制图命令画出箱梁的截面图形，具体的步骤这里就不再赘述，需绘出包括横隔梁、加厚段和标准段的箱梁截面形式

如图1.1.1~1.1.3

图1.1.1横隔梁截面形式

图1.1.1腹板加厚段截面形式

图1.1.3腹板加厚段截面界面形式

形成面域

点击绘图面域，将所有的线条都选中，分别形成面域，如图1.2.1~2

图1.2.1

图1.2.2

确定实区空区

通过差集命令把刚才形成的面域相减成为一个中间箱室镂空的截面

实区选定

点击修改实体编辑差集，选中实区的面积，如图2.1.1

图2.1.1

空区选定

选择空区的面积，也就是从实体中间减去的面域，如图2.2.1

图2.2.1

差集得出箱梁截面

面积为箱室中空的箱梁截面形式，如图2.3.1

图2.3.1

三维建模与体积查询

选择拉伸截面

点击绘图建模拉伸，选择需要拉伸的截面如图，如图3.1.1

图3.1.1

指定拉伸方向和高度

选中截面后将鼠标向需要拉伸的方向点击并输入拉伸的长度，如图3.2.1

图3.2.1

箱梁截面实例

箱梁截面的拉伸方法同上，如图3.3.1

图3.3.1

模型的拖拽

将已经建模完成的段用三维平移命令平移到对应的锚点上，每段长度为箱梁外形上的对应长度，如图3.4.1~2

图3.4.1

图3.4.1

图3.4.2

渐变段的处理

在箱梁渐变段的部分，使用实体部分拖拽的方法使已有区段的部分线段向标尺截面靠拢，形成渐变段。按住Crtl键用鼠标选中拖拽线段后，点击锚点，移动与其相连的面，到达标尺截面相应位置，如图3.5.2

图3.5.1

图3.5.2

模型的形成

经过一系列的三维平移和拖拽，完整的模型基本形成，如图3.6.1

点击修改实体编辑并集使模型形成一个整体，如图3.6.1~2

图3.6.1

图3.6.2

面域/质量特性

点击工具查询面域/质量特性，选择要查询的模型，得出体积具数值，其中包括体积和一些相关的数据，包括质量质心惯性矩惯性积等信息都会有显示，本例只利用其中的体积特性，如图3.7.1

图

图3.5.1同截面箱梁模型

图3.7.1

4．.模型实例

图4.1.1整联渐变段模型

图4.1.2三箱变四箱箱梁模型

6．结语

通过CAD建模精确计算出模型体积，能避开差补法所带来的种种误差——主要是系统误差。体积查询这个工具利用建模形成的几何模型计算出体积，比人工手算又减少了偶然误差，这样得出的结构方便、快捷、有效。把这种方法应用在计算大体积混凝土方量中，如计算箱梁混凝土方量，就可以精确计算腹板渐变段的体积，误差很小。对于截面变化很大的变截面梁，甚至是三变四箱的增腹板箱梁都可以精准建模。

将CAD建模应用在计算变截面箱梁混凝土方量上，有一定的使用价值