本發(fā)明涉及水利水電工程參數(shù)化bim模型，尤其涉及基于bim參數(shù)化趾板面板設(shè)計(jì)方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、混凝土面板堆石壩因其卓越的工程特性和經(jīng)濟(jì)效益，已成為水利工程中廣泛采用的壩體結(jié)構(gòu)之一，該壩體形式擁有獨(dú)特的防滲體系，能夠有效地控制水分滲透，保障壩體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐驗(yàn)證，混凝土面板堆石壩被普遍認(rèn)為是一種安全可靠的壩體形式，其設(shè)計(jì)和施工技術(shù)已日臻成熟。在面板堆石壩的防滲體系中，趾板面板扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅承擔(dān)著防止水分滲透的關(guān)鍵任務(wù)，還對(duì)壩體的整體穩(wěn)定性起著支撐作用。

2、隨著三維bim模型技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視三維設(shè)計(jì)的直觀、準(zhǔn)確和提升效率的優(yōu)勢(shì)。三維設(shè)計(jì)能夠清晰展示建筑的空間形態(tài)，通過(guò)精確建模提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少重復(fù)工作從而提升設(shè)計(jì)效率。bentley作為近年來(lái)蓬勃發(fā)展的三維建模平臺(tái)，具有應(yīng)用專業(yè)豐富的設(shè)計(jì)工具，已廣泛應(yīng)用于建筑、電力、水利設(shè)計(jì)等專業(yè)。bentley具有信息交換協(xié)同出色的二次開(kāi)發(fā)接口，為針對(duì)性解決問(wèn)題提供了自主性設(shè)計(jì)方法。

3、當(dāng)前趾板面板的三維建模過(guò)程受到地形復(fù)雜性和防滲要求的雙重制約，導(dǎo)致模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在垂直空間基線走向、厚度斜率空間協(xié)調(diào)等方面極具挑戰(zhàn)性，增加了建模的復(fù)雜性?，F(xiàn)有的三維建模方法主要通過(guò)逐步計(jì)算模型位置點(diǎn)來(lái)確立建?；鶞?zhǔn)，隨后獨(dú)立地針對(duì)每個(gè)控制斷面繪制草圖，并將這些草圖放置在相應(yīng)的位置點(diǎn)上以進(jìn)行實(shí)體構(gòu)建。然而，這種方法依賴于傳統(tǒng)的控制點(diǎn)計(jì)算方法，不僅計(jì)算過(guò)程繁瑣復(fù)雜，還導(dǎo)致了建模效率低下和高度重復(fù)性的工作。因此，提升三維設(shè)計(jì)效率，簡(jiǎn)化建模流程，成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了基于bim參數(shù)化趾板面板設(shè)計(jì)方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠簡(jiǎn)化趾板面板三維建模的流程，提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)的靈活性、可調(diào)整性。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于bim參數(shù)化趾板面板設(shè)計(jì)方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，包括如下步驟：

3、s1、預(yù)設(shè)基本參數(shù)；

4、所述基本參數(shù)包括：壩軸線、壩坡斜率、預(yù)留轉(zhuǎn)彎段長(zhǎng)度、趾板折角高度、趾板底面寬度、趾板底面基點(diǎn)距邊緣寬度、面板垂直于壩軸線方向設(shè)計(jì)坡度、面板頂部厚度以及面板厚度隨高度變化系數(shù)；

5、所述趾板底面基點(diǎn)為面板底面線與趾板底面的交點(diǎn)；

6、s2、任意選取一點(diǎn)作為原點(diǎn)，以壩軸線方向?yàn)閤軸，垂直壩軸線方向?yàn)閥軸，z軸垂直于xy平面向上，建立坐標(biāo)系；

7、s3、根據(jù)所述壩軸線、壩坡斜率，采用平面布置參數(shù)投影空間線方式，創(chuàng)建用于建立趾板的空間參考線，將所述空間參考線作為趾板基線；

8、s4、根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇生成趾板面板的目標(biāo)趾板基線段，結(jié)合所述預(yù)留轉(zhuǎn)彎段長(zhǎng)度，確定趾板直線段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)；

9、s5、根據(jù)所述基本參數(shù)，將趾板底面基點(diǎn)x點(diǎn)作為原點(diǎn)，計(jì)算趾板控制截面上的各控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式；

10、s6、根據(jù)所述趾板控制截面上的各控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，在趾板直線段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)分別生成趾板控制截面，利用融合放樣技術(shù)，構(gòu)建出沿目標(biāo)趾板基線段的趾板直線段模型；

11、s7、從已構(gòu)建的趾板直線段模型中選取前一趾板直線段模型結(jié)束點(diǎn)的控制截面和后一趾板直線段模型起始點(diǎn)的趾板控制截面，通過(guò)融合放樣技術(shù)，構(gòu)建出趾板轉(zhuǎn)彎段模型；

12、s8、根據(jù)所述趾板控制截面上的各控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，得到面板上下表面的邊緣控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，利用融合放樣技術(shù)，生成面板模型；

13、s9、將所述趾板直線段模型、趾板轉(zhuǎn)彎段模型拼接，生成趾板模型；

14、s10、將所述趾板模型和所述面板模型組合，生成趾板面板模型。

15、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述壩軸線、壩坡斜率，采用平面布置參數(shù)投影空間線方式，創(chuàng)建用于建立趾板的空間參考線，將所述空間參考線作為趾板基線，具體包括：

16、根據(jù)所述壩坡斜率，確定一個(gè)斜平面；

17、根據(jù)設(shè)計(jì)需求，確定壩軸線與斜平面的相對(duì)位置；

18、根據(jù)所述壩軸線、所述壩軸線與斜平面的相對(duì)位置，構(gòu)建一個(gè)空間虛平面作為趾板基線的輔助平面；

19、在所述坐標(biāo)系xy平面內(nèi)預(yù)設(shè)平面基線；

20、利用空間轉(zhuǎn)換關(guān)系，將所述平面基線轉(zhuǎn)換為輔助平面上的空間基線，所述空間基線作為趾板基線。

21、進(jìn)一步的，選擇生成趾板面板的目標(biāo)趾板基線，結(jié)合所述預(yù)留轉(zhuǎn)彎段長(zhǎng)度，確定趾板直線段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，具體包括：

22、根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇生成趾板面板的目標(biāo)趾板基線，確定目標(biāo)趾板基線的起始點(diǎn)、終止點(diǎn)和目標(biāo)趾板基線的方向向量；

23、根據(jù)所述目標(biāo)趾板基線的起始點(diǎn)、終止點(diǎn)和目標(biāo)趾板基線的方向向量，結(jié)合所述趾板的預(yù)留轉(zhuǎn)彎段長(zhǎng)度，確定趾板直線段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。

24、進(jìn)一步的，所述趾板控制截面上的各控制點(diǎn)，包括：

25、趾板底面頂點(diǎn)、趾板頂部頂點(diǎn)、趾板轉(zhuǎn)角點(diǎn)、趾板與面板連接點(diǎn)。

26、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述趾板控制截面上的各控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，在趾板直線段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)分別生成趾板控制截面，利用融合放樣技術(shù)，構(gòu)建出沿目標(biāo)基線的趾板直線段模型，具體包括：

27、根據(jù)所述趾板控制截面上的各控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，分別創(chuàng)建趾板直線段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的趾板控制截面；

28、將起始點(diǎn)的控制截面作為第一控制截面，將終止點(diǎn)的截面作為第二控制截面；

29、根據(jù)所述趾板直線段的起始點(diǎn)和原點(diǎn)，計(jì)算第一控制截面基點(diǎn)移動(dòng)到起始點(diǎn)的距離、方向，并將第一控制截面基點(diǎn)從原點(diǎn)移動(dòng)至起始點(diǎn)；

30、根據(jù)所述趾板直線段的終止點(diǎn)和原點(diǎn)，計(jì)算第二控制截面基點(diǎn)移動(dòng)到終止點(diǎn)的距離、方向，并將第二控制截面基點(diǎn)從原點(diǎn)移動(dòng)至終止點(diǎn)；

31、通過(guò)空間旋轉(zhuǎn)，將移動(dòng)變換后的第一控制截面和第二控制截面的垂直方向向量與目標(biāo)趾板基線段的方向向量重合且第一控制截面底面和第二控制截面的底面處于水平狀態(tài)，得到空間對(duì)齊后的趾板直線段起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的趾板控制截面；

32、利用融合放樣技術(shù)，將空間對(duì)齊后的趾板直線段起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的趾板控制截面視為目標(biāo)基線上的參數(shù)面對(duì)，構(gòu)建出沿目標(biāo)基線的趾板直線段模型。

33、進(jìn)一步的，所述通過(guò)空間旋轉(zhuǎn)，將移動(dòng)變換后的第一控制截面和第二控制截面的垂直方向向量與目標(biāo)趾板基線段的方向向量重合且第一控制截面底面和第二控制截面的底面處于水平狀態(tài)，得到空間對(duì)齊后的趾板直線段起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的趾板控制截面，具體包括：

34、根據(jù)目標(biāo)趾板基線段的方向向量，計(jì)算出所述移動(dòng)變換后的第一控制截面和第二控制截面需要繞x軸和z軸旋轉(zhuǎn)的角度；

35、通過(guò)兩次繞軸旋轉(zhuǎn)，得到空間對(duì)齊后的趾板直線段起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的趾板控制截面。

36、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述趾板控制截面上的各控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，得到面板上下表面的邊緣控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，生成面板模型，其特征在于，具體包括：

37、根據(jù)所述趾板控制截面上的各控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式，得到面板上下表面的邊緣控制點(diǎn)參數(shù)表達(dá)式；

38、根據(jù)所述目標(biāo)趾板基線段，計(jì)算面板上下表面的邊緣控制點(diǎn)坐標(biāo)；

39、將所述面板上下表面的邊緣控制點(diǎn)連接起來(lái)，生成面板的上下表面；

40、將所述面板的上下表面作為面板模型的邊界，通過(guò)融合放樣技術(shù)，生成面板模型。

41、第二方面，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及計(jì)算機(jī)程序；其中，所述計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并被配置為由所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)上述所述的基于bim參數(shù)化趾板面板設(shè)計(jì)方法。

42、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)上述所述的基于bim參數(shù)化趾板面板設(shè)計(jì)方法。

43、本發(fā)明實(shí)施例具有以下技術(shù)效果：

44、1.本技術(shù)通過(guò)使用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法通過(guò)精確的數(shù)學(xué)模型和算法，確保設(shè)計(jì)的每個(gè)部分都符合預(yù)定的參數(shù)和規(guī)范，從而提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

45、2.本技術(shù)通過(guò)對(duì)于趾板面板這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)方法可以簡(jiǎn)化建模過(guò)程，通過(guò)自動(dòng)化計(jì)算和模型生成，大幅提高設(shè)計(jì)效率，設(shè)計(jì)者可以迅速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更，減少重復(fù)勞動(dòng)。

46、3.本技術(shù)由于參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的自動(dòng)化和精確性，可以有效減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤，并且當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，由于參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性，可以更容易地追蹤和修正。