[发明专利]一种基于BIM参数化的装配式叠合剪力墙智能建模方法

权利要求书

1.一种基于BIM参数化的装配式叠合剪力墙智能建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、创建预制构件族文件，分别定义墙体集合、钢筋集合、虚钢筋集合、线盒集合、管线集合、格构钢筋集合；

二、定义基准坐标系，包括基准原点、基准x、y、z轴方向，定义墙体长度方向为x轴方向，高度方向为y轴方向，厚度方向为z轴方向；

三、根据预设图层识别规则，读取墙体长度和厚度，读取墙体洞口长度及起止位置，读取钢筋规格、直径和间距，并临时存储相关数据；

四、创建面向用户的BIM参数化交互窗口一，提供用户首次输入接口，输入墙体高度、洞口起止高度、预制板厚度、钢筋保护层厚度，并临时存储相关数据；

五、根据墙体长度、厚度、高度和预制板厚度创建叠合剪力墙外轮廓几何体一，将几何体一放样至基准坐标系；再根据洞口长度、高度及起止位置换算洞口在基准坐标系下的起止坐标，创建洞口几何体对几何体一进行裁剪，生成叠合剪力墙外轮廓几何体二，将几何体二相关数据编制成墙体族，存储于墙体集合；

六、根据钢筋规格、直径、间距以及几何体二长度和高度，计算纵向钢筋和横向钢筋数量，并排列生成钢筋网，再根据钢筋预设规则一计算钢筋网和墙体之间的相对位置，将钢筋网放样至基准坐标系，使其位于墙体内正确位置；再利用几何体二与钢筋之间的拓扑结构删除洞口内纵向钢筋和横向钢筋，并生成环洞口的洞口加强筋，将所有钢筋数据编制成钢筋族，存储于钢筋集合；其中，钢筋预设规则一包括根据混凝土保护层厚度、最外侧钢筋外边距、墙内钢筋布置计算墙体位置；

七、根据墙体安装时下层预埋钢筋伸入叠合剪力墙内部空腔的位置，按照钢筋预设规则二创建虚钢筋，存储于虚钢筋集合；其中；钢筋预设规则二包括根据下层预埋钢筋位置、竖直位于叠合剪力墙底部的内空腔中，下层预埋钢筋直径、下层预埋钢筋间距、纵向钢筋直径、纵向钢筋间距和抗震锚固长度l_aE计算虚钢筋；

八、创建面向用户的BIM参数化交互窗口二，提供用户第二次输入接口，输入线盒及管线的中心位置坐标及几何尺寸；

九、根据线盒和管线在墙体的相对位置将线盒及管线放样至基准坐标系，根据碰撞预设规则进行智能碰撞检测，包括线盒集合与墙体集合、钢筋集合、虚钢筋集合之间的碰撞检测，管线集合与墙体集合、钢筋集合、虚钢筋集合之间的碰撞检查；若存在碰撞，则提示用户线盒或管线位置不合法，并高亮显示碰撞位置；重新输入，直到无碰撞，将最终的线盒和管线数据分别存储至线盒集合和管线集合；所述智能碰撞检测采用网格化初级筛选、优先级设定、多层次包围盒、投影相交测试多步递进的方式进行；其中，碰撞预设规则包括将碰撞检测集合创建获得的包围盒分别投影到基准坐标系的xy面、yz面、xz面进行投影相交测试，若三面投影均有重合部分则表示存在碰撞关系；

十、逆向利用智能碰撞检测机制，对线盒集合、管线集合、虚钢筋集合进行几何拓扑和坐标运算，生成能够布置格构钢筋的合法区域；根据格构钢筋预设规则计算第1榀格构钢筋的合法基准坐标，创建第1榀格构钢筋；根据预设规则逐条计算后续格构钢筋初始坐标，依次遍历后续所有格构钢筋是否在合法区域内，若不在合法区域内，则根据交集区间的长度调整格构钢筋坐标，若仍不能满足格构钢筋在合法区域内，则按一定步长调整前置格构钢筋坐标，不断向前追溯和迭代更新格构钢筋坐标，直至所有格构钢筋均在合法区域内，完成格构钢筋的创建，将所有格构钢筋数据存储在格构钢筋集合；

十一、将所有集合在基准坐标轴下放样，生成叠合剪力墙模型，保存模型文件，即可。