[发明专利]一种空间曲线构件的基准线布设方法

说明书

本发明涉及空间曲线钢构件加工基准线的布设方法，包括三维软件，采用三维软件技术创建复杂空间曲线钢桥梁的数据模型，并对其模型进行加工制造单元划分，同时在其模型上布设施工基准线，并且利用三维软件的展开功能，实现多个划分单元三维结构到二维的转化，将二维结构信息编辑为数控加工信息进行零件制备，同时采用数控划线设备按转化的二维基准线信息进行施划基准线，以此基准线为依据加工制作划分单元，并按基准线进行钢结构节段或块体的组拼，实现钢结构精度控制的目的。

技术领域

本发明涉及空间曲线钢构件加工基准线的布设方法，属钢桥梁制造技术与施工方法领域。

背景技术

以往曲线钢桥梁结构，根据设计结构将其划分为若干分段，每个分段采用直线进行加工，多段通过接口调整形成曲线线型；基于以直代曲解决方案，可将每个分段的单元基准线布设为直线，各分段间基准线形成闭合折线，进行曲线钢桥梁的加工控制；对于直线的基准线，采用传统的人工施划基准线，其精度就可满足钢桥梁制造精度要求。但是，随着钢桥梁制造业的不断发展，复杂曲线结构桥梁日益增多，采用传统的以直代曲方案进行曲线钢桥梁制造，已无法满足人们对于桥梁线型与外观的要求。对于复杂的空间曲线钢桥梁结构，其加工制造过程中的基准线作用尤为明显，是所有加工、组装、检测的基准，其施划精度直接影响钢桥梁成品的精度。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一套空间曲线构件基准线的布设方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明立足钢桥梁加工制造工艺流程，依据国家、行业制造规范精度要求，设计一套空间曲线钢构件的基准线布设方法。以三维数字模型为基础，划分模型节段及单元并在单元上布设基准线，通过三维软件的展开技术，取得加工结构轮廓尺寸及基准线信息，采用数控加工设备、划线设备等完成单元加工、曲线成型、结构组焊等施工过程控制，达到钢结构制造精度控制目标，实现产品质量可控。通过此技术应用，使复杂的空间曲线基准线，可以转化为可数控划线的二维线型，并达到目前测量技术水平能够检测的目的，成功解决了空间曲线钢结构加工制造基准的布设与检测难题。

技术方案：一种空间曲线构件的基准线布设方法，包括三维软件，采用三维软件技术创建复杂空间曲线钢桥梁的数据模型，并对其模型进行加工制造单元划分，同时在其模型上布设施工基准线，并且利用三维软件的展开功能，实现多个划分单元三维结构到二维的转化，将二维结构信息编辑为数控加工信息进行零件制备，同时采用数控划线设备按转化的二维基准线信息进行施划基准线，以此基准线为依据加工制作划分单元，并按基准线进行钢结构节段或块体的组拼，实现钢结构精度控制的目的。

空间曲线构件的基准线布设与应用方案包括以下方面：

⑴ 采用三维软件进行空间曲线结构数字化建模。

根据钢桥梁建筑设计、结构设计理念和要求，创建详细的三维数字化模型结构。在创建三维数字化模型时，要保证所创建模型的每个组成结构均有可编辑性，能够满足后续对模型加工处理和应用的要求。三维数字化模型创建后，应与设计要求进行校核对比，确保与设计理念和要求的一致性，并通过模型进行设计结构分析，保证结构设计合理。校验合格的三维数字化模型方能应用于施工中。

⑵ 利用模型进行钢结构加工制造单元划分，并布设基准线。

在校核合格的三维模型基础上，结合钢结构板材的供货能力、运输要求、加工水平、制造规范与设计结构等特点，合理划分钢桥梁结构制造节段和加工板单元。划分的钢结构制造节段与加工板单元，应统一编号，便于后续施工管理。对划分的制造节段与加工板单元进行结构分析，确保连接部位符合施工条件和行业制造规范要求。

制造节段与加工板单元划分后，根据钢结构制造要求，统一布设节段、板单元制造用测量控制基准线。布设基准线包括纵向基准线、横向基准线和水平向基准线。基准线在模型中创建时，采用基准平面与曲线构件相交生产曲面上基准线的方式，这样产生的基准线在其摆放至三线正交状态下，可采用全站仪等仪器进行检测，具有较强的实施性。