(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210958469.0 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 中国电建集团贵阳勘测设计 研究院 有限公司 地址 550081 贵州省贵阳市观山湖区兴黔 路16号 (72)发明人 唐腾飞　龙益彬　杨东　陈润泽　 张恒　 (74)专利代理 机构 贵州派腾知识产权代理有限 公司 521 14 专利代理师 张祥军 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种圆拱直墙型顶拱构件参数化模型的建 模方法 (57)摘要 本发明公开了一种圆拱直墙型顶拱构件参 数化模型的建模方法， 包括以下步骤： 创建圆拱 直墙型顶拱的模 型； 定义模型图形的输入参数及 输入参数之间的逻辑运算参数， 逻辑运算参数用 于实现构成所述模型的几何图形之间的约束关 系； 定义模型的模型输出量， 模型输出量包括： 模 型体积、 顶拱段表面积、 相关的支护量、 开挖量。 根据上述技术方案， 可以借助Rev  i t软件的 “族”功能完成地下洞室圆拱直墙型顶拱构件参 数化三维模型的创建， 通过对B  I M模型信息的 二次加工， 实现相关工程量的自动统计， 解决Rev   i t软件中针对不规则洞室顶拱型式族建模效率 低、 模型信息 应用程度低等问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115329429 A 2022.11.11 CN 115329429 A 1.一种圆拱直墙型顶拱构件参数化模型的建模方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 创建圆拱直墙型顶拱构件模型， 包括： 定义所述模型对应的族类别、 材质类型、 名称， 选 择REVIT对应功能， 生 成所述模 型对应的顶拱结构； 所述顶拱结构为地下工程顶拱开挖后在 岩体表面喷射的一定厚度的混凝土， 包括两段直墙与三段内切圆拱， 左右两段圆拱圆心处 于同一水平直线， 中间圆拱圆心处于左右两段圆拱圆心连线段的垂直平分线上； 定义所述模型的逻辑运算参数， 所述逻辑运算参数用于实现构 成所述模型的几何图形 之间的约束关系， 所述几何图形由图形输入参数控制； 定义所述模型的模型输出量， 所述模型输出量包括： 模型体积、 顶拱段表面积、 相关的 支护量、 开挖量。 2.根据权利要求1所述的建模方法， 其特 征在于， 所述选择REVIT软件对应功能包括放样功能， 所述放样功能对应的轮廓为矩形， 放样路 径为所述顶拱 结构对应的空间几何结构。 3.根据权利要求2所述的建模方法， 其特 征在于， 所述轮廓的基本参数包括： 构件长度、 喷混凝 土的厚度； 所述放样路径的参数包括： 顶拱宽度、 直墙高度、 中间大圆拱半径、 左右侧小圆拱半径。 4.根据权利要求1所述的建模方法， 其特征在于， 所述逻辑运算参数包括： 大小圆拱半 径差、 中心大圆拱矢高、 结构总高、 中心圆拱水平长度、 中心圆拱弧长、 左右圆拱弧长， 所述 逻辑运算参数基于图形输入参数进行计算， 计算方法包括： 所述大小圆拱半径差的计算公式为： ΔR＝R1‑R2， 其中ΔR为大小圆拱半径差、 R1为中间 大圆拱半径、 R2为左右侧小圆拱半径； 所述中心大圆拱矢高的计算公式为： 其中， Hs为中心圆拱矢高、 ΔR为大小圆拱半径差、 R1为中间大圆拱半径、 R2为左右侧小 圆拱半径； 所述结构总高计算公式为： 其中， H为结构总高、 Hw为直墙墙高、 Hs为中心圆拱矢高、 B为顶拱宽度； 所述中心圆拱水平长度计算公式为： D＝2 ×(R12‑(R1‑Hs)2)， 其中， D为中心圆拱长度、 R1 为中间大圆拱半径、 Hs为中心圆拱矢高； 所述中心圆拱弧长的计算公式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115329429 A 2其中， S1为中心圆拱弧长、 R1为中间大圆拱半径、 Hs为中心圆拱矢高； 所述左右小圆拱弧长的计算公式为： 其中， S2为左右圆拱弧长、 R1为中间大圆拱半径、 R2为左右侧小圆拱半径。 5.根据权利要求4所述的建模方法， 其特征在于， 所述逻辑运算参数的计算方法还包括 基本参数 数值输入的验算方法， 包括： 计算顶拱模型的矢跨比， 判断所述矢跨比是否符合 规范； 所述矢跨比的计算方法为： K＝(H‑HW)/B， 其中， K为矢跨比、 H为结构总高、 Hw为直墙墙高、 B为圆拱宽度。 6.根据权利要求1所述的建模方法， 其特征在于， 所述模型对应的族类别为常规类型、 所述材质类型为现浇混凝 土、 所述名称为圆拱直墙型顶拱_Hw/B_喷混厚δ。 7.根据权利要求1所述的建模方法， 其特征在于， 所述模型输出量的参数包括： 支护锚 杆根数、 圆拱直墙段开挖体积量， 计算方法包括： 所述支护锚杆根数的计算方法为： 其中， N为支护锚杆根数、 a和b为支护锚杆的间距与排 距、 Hw为直墙墙高、 S1为中心圆拱弧长、 S2为左右圆拱弧长、 L 为圆拱直墙的长度； 所述圆拱直墙段开挖体积量的计算方法为： 其中， M为圆拱直墙段开挖体积量、 B为圆拱宽 度、 H为结构总高。 8.根据权利要求7所述的建模方法， 其特征在于， 所述支护锚杆根数还包括除去直墙段 支护面积后的锚杆根数， 计算方法为： 其中， N1为支护锚杆根数、 a和b为支护锚杆的间距与排距、 S1为 中心圆拱弧长、 S2为左右圆拱弧长、 L 为圆拱直墙的长度。 9.根据权利要求1所述的建模方法， 其特征在于， 所述选择REVIT软件对应功能包括拉 伸功能， 所述拉伸 功能对应的断面为所述顶拱结构对应的几何结构， 所述拉伸 功能对应的 拉伸方向为所述断面所在平面的法向方向； 拉伸的长度为所述构件的长度。 10.根据权利要求9所述的建模方法， 其特 征在于, 所述断面的基本参数包括： 喷混凝土的厚度、 圆拱宽度、 直墙墙高、 中间大圆拱半径、 左 右侧小圆拱半径； 所述拉伸路径的基本参数包括： 圆拱直墙型构件的长度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115329429 A 3