論三維軟件在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品制作中的應(yīng)用

1、    論三維軟件在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品制作中的應(yīng)用    駱強(qiáng)摘 要：應(yīng)用三維軟件solidworks對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中箱型斜撐與拱肋的相貫線進(jìn)行放樣繪制。關(guān)鍵詞：應(yīng)用；三維軟件；鋼結(jié)構(gòu)章江大橋主橋?yàn)槿顼w燕式異型拱橋，分成拱肋(主拱、穩(wěn)定拱)和鋼箱梁。主跨拱肋由通過鋼錨板相互連接的三根鋼管組成。三根鋼管線型均為二次拋物線，一根外徑1.8m的主拱位于豎直平面內(nèi)，計(jì)算跨徑158m，矢跨比1/4.75；兩根外徑1.2m的穩(wěn)定拱平面由豎直平面向兩側(cè)旋轉(zhuǎn)21.8°而成，穩(wěn)定拱計(jì)算跨徑120m，拱肋平面內(nèi)的矢高為28m。其結(jié)構(gòu)見下圖：拱肋上比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)有：連接兩個(gè)

2、穩(wěn)定拱的橫撐和連接穩(wěn)定拱與主拱的斜撐以及主拱肋上為連接錨桿所開的孔洞。以solidworks對箱型斜撐放樣為例對三維軟件的應(yīng)用進(jìn)行說明。斜撐與拱肋相貫處尺寸為300x500x16x16、350x550x16x16不等，截面尺寸較大，穩(wěn)定拱與主拱弦桿中心線的不共面對箱型梁蓋、腹板與主拱、穩(wěn)定拱相貫造成的影響較大，可以采用以下方法對斜撐進(jìn)行放樣。1 建立曲線模型：(1)在cad中根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的拱肋弦桿坐標(biāo)點(diǎn)以及工藝拱度值畫出穩(wěn)定拱與主拱中心線線形曲線。(2)選取前視基準(zhǔn)面作為主拱中心線平面，以穩(wěn)定拱與主拱交點(diǎn)連成的直線作為旋轉(zhuǎn)軸線向兩側(cè)各旋轉(zhuǎn)21.8°確定穩(wěn)定拱平面。(3)將畫好的各

3、拱中心曲線分別導(dǎo)入各個(gè)平面內(nèi)，如圖所示：(4)根據(jù)設(shè)計(jì)圖中斜撐桿尺寸位置確定出斜撐桿在主拱肋及穩(wěn)定拱中心線上的交點(diǎn)。連接兩交點(diǎn)從而確定斜撐的三維曲面模型。以離支座位置較近的第一根斜撐桿為例對三維軟件放樣進(jìn)行說明：2 總圖放樣(1)利用參考幾何體中的基準(zhǔn)面命令分別確定一個(gè)與主拱肋、穩(wěn)定拱中心垂直并過其端點(diǎn)的平面，在各個(gè)平面上分別畫出主拱肋、穩(wěn)定拱外徑圓弧。(2)利用特征命令中的掃描命令，掃描出主拱肋與穩(wěn)定拱外徑輪廓，如圖。(3)以斜撐桿中心線為基準(zhǔn)沿垂直于鋼橋縱向方向拉伸曲面，用延伸曲面命令使曲面與主拱肋、穩(wěn)定拱相交，如下圖：(4)點(diǎn)選曲線命令中的分割線命令，分割類型選取交叉點(diǎn)，分割基準(zhǔn)面選用拉

4、伸曲面，被分割面選取主拱肋和穩(wěn)定拱，確定后使用草圖命令中的轉(zhuǎn)換為實(shí)體引用命令將分割線轉(zhuǎn)換到拉伸曲面上生成截面草圖，點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)視圖中的正視于命令正視于草圖，隱藏其他圖形。(5)新建工程圖，點(diǎn)擊模型視圖命令，選取所繪制的零件圖，點(diǎn)擊往下，選取當(dāng)前模型視圖將草圖投影成工程圖，另存為dwg格式文件，如下圖，完成對總圖的放樣。3 零件放樣(1)利用參考幾何體中的基準(zhǔn)面命令分別確定一個(gè)與主拱肋、穩(wěn)定拱中心垂直并過其端點(diǎn)的平面，在各個(gè)平面上分別畫出主拱肋、穩(wěn)定拱外徑圓弧。(2)利用曲面中的掃描曲面命令，掃描出主拱肋與穩(wěn)定拱外徑曲面。如圖：(3)選用參考幾何體中基準(zhǔn)面工具做一垂直于斜撐桿中心線并過其端點(diǎn)的平面，

5、在此平面上畫出箱型內(nèi)截面尺寸草圖。(4)使用拉伸凸臺命令拉伸斜撐桿至中心線另一端。(5)利用特征命令中的使用曲面切除命令將構(gòu)件伸入曲面部分切除，切除后隱藏各弦桿外徑曲面、基準(zhǔn)面以及草圖，得出斜撐桿零件圖，見下圖：(6)新建工程圖，將各面依次進(jìn)行投影后，另存為dwg文件。由于放樣是采用箱梁內(nèi)截面進(jìn)行，在cad中將兩腹板各延伸一板厚長度，得到各腹、蓋板實(shí)樣，見下圖(各蓋、腹板拼裝展開圖)：采用solidworks放樣雖然仍較麻煩，但較cad二維放樣效率有了很大的提高。參考文獻(xiàn)1solidworks公司.solidworks 高級教程-高級曲面m.機(jī)械工業(yè)出版社，2007-7-1.3solidworks公司.