[发明专利]铁路隧道主体结构钢筋设计方法和信息数据处理终端

说明书

本发明公开了一种铁路隧道主体结构钢筋设计方法和信息数据处理终端，属于铁路隧道设计技术领域，其特征在于：包括如下步骤：S1、建立该段隧道三维空间线位，S2、建立该段隧道主体结构模型，S3、设置钢筋设计参数，S4、生成环向钢筋轴线，S5、生成纵向钢筋定位点，S6、生成拉筋定位点、轴线和平面，S7、生成钢筋模型，S8、进行设计校核并自动计算工程数量。该方法具有自动化程度高、适用性强、运算速度快、能够自动进行设计结果校核、能够自动计算钢筋数量的特点，在铁路隧道钢筋设计与优化中，具有很高的推广应用价值。

技术领域

本发明属于铁路隧道设计技术领域，尤其涉及一种铁路隧道主体结构钢筋设计方法和信息数据处理终端。

背景技术

在铁路隧道工程设计中，结构钢筋设计都是一个较为复杂的问题。主要表现在绘图工作量大、工程量计算复杂、设计质量不易保证。设计人员完全依靠手工进行钢筋设计，受限于设计经验、对规范的了解程度、软件试用熟悉程度以及设计原则的熟悉程度，设计速度受到极大的制约，设计质量难以得到保证。BIM设计能够将更多的工程参数和工程设计原则应用在建模过程中，从而通过计算机程序实现自动的建模和校核，从而提高设计效率和质量，即使在BIM技术当中，钢筋的设计也一直是一个较为棘手的问题，目前绝大部分BIM建模工具只善于处理房屋建筑结构当中的梁板柱墙钢筋，而隧道主体结构钢筋这种沿圆弧布置的情况并没有直接的解决方案，因此无论是提高设计质量还是工作效率，传统方式进行的钢筋设计主要有以下缺点：一是由于设计人员对于规范和设计原则的熟悉程度不同，设计能力参差不齐，设计成果质量带有一定的随即偏差。二是工程量由断面法乘以长度获得，在曲线段工程量有偏差，且计算过程复杂，较为占用时间且容易发生计算错误。诸多因素，影响了铁路隧道工程主体结构钢筋设计的效率和质量。

发明内容

针对铁路隧道工程主体结构钢筋设计的客观需要和传统方法存在的额外难题，本发明提出了一种铁路隧道主体结构钢筋设计方法和信息数据处理终端，其目的在于，通过建立隧道三维空间线位，建立该段隧道主体结构模型，生成环向钢筋轴线，生成纵向钢筋定位点，生成拉筋定位点、轴线和平面，生成钢筋模型，进行设计校核并自动计算钢筋用量，最终实现铁路隧道结构钢筋的自动快速优化设计。

本发明的另一目的在于提供一种铁路隧道主体结构钢筋设计方法，至少包括以下步骤：

S1、建立隧道三维空间线位；具体为：依托线路平、纵断面在三维环境下生成线路三维空间曲线；

S2、建立该段隧道主体结构模型；具体为：依托三维空间线位建立隧道正洞结构模型，作为生成钢筋定位元素的依据；

S3、设置钢筋设计参数；具体为：依据设计原则及规范确定钢筋内外保护层厚度、各组钢筋直径、布置间隔等设计参数；

S4、生成环向钢筋轴线；具体为：依托三维空间线位，在空间线位上布满定位点，定位点相互之间距离等于环向钢筋间距，在每个定位点处生成三维空间线位的法平面，提取隧道主体结构模型的内外侧轮廓面并进行偏移，偏移量为O＝C+D_LJ+D_HXGJ/2，式中O为偏移量，C为设计保护层厚度，D_LJ为拉筋直径，D_HXGJ为环向钢筋直径，最后分别将内外侧偏移面与定位法平面做相交运算，分别生成环向钢筋内外侧环向钢筋轴线；