技术连载丨midas CIM技术连载系列(3) │ 钢束线形组合

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辽宁

以下文章来源于midas CIM

，作者九九爱吃鱼

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midas CIM是北京迈达斯有限公司推出的全新三维正向设计软件，提供针对中国市场的专用功能，引领中国的桥梁设计真正步入三维时代！ 在此展示CIM的最新技术，分享各类资料，欢迎广大从业人员积极交流！

前言：为什么开发钢束线形组合功能？

midas CIM

熟悉CIM的小伙伴们应该已经发现了，在CIM中同时有2种钢束建模功能可以使用。第一种是直接输入钢束的每个控制点的横竖向位置，我们称之为坐标法。坐标法的输入方式比较贴近midas Civil，上手比较简单，也是大家最常用的一种方法。

CIM三维钢束模型

但是，坐标法也有一些缺陷。它的水平偏移和竖向偏移，都是基于一个参考点而创建的，所以，坐标法的数据其实是每一个控制点的坐标，它是一个结果值，这和钢束设计的思路是有差别的。因为，从设计角度来看，竖弯线形是参考顶板和参考底板的偏移值，平弯线形则是相对于钢束自身的一个水平偏移值。如果用坐标法输入钢束，则需要使用者提前在Excel做大量的数据处理，才能把图纸转化成CIM中的钢束模型。对于变高梁，甚至无法创建出跟随梁高变化的底板钢束，如下图所示，需要无数个内插点才能模拟出来一个近似的样子。

采用坐标法创建变高梁的底板钢束

另外，坐标法的每一根钢束的数据都是独立的，二次编辑的时候需要打开每一个钢束的坐标表去单独修改，操作较为麻烦。在实际的钢束设计中，很多钢束的竖弯、平弯线形其实是共用的，只需要通过N个竖弯，和M个平弯，就可以组合出N×M个钢束。为了弥补坐标法的不足，CIM专门开发了一个钢束线形组合功能，让使用者能够以设计的角度创建钢束模型。此功能经过多个版本的企划和开发，在180版本得以完善，并发布呈现给大家。

钢束组合功能的两个步骤

钢束线形组合功能分为两个步骤，首先需要单独定义竖弯和平弯的线形，然后再将两者组合起来。所以从操作角度来看是可以分为前后两步独立完成的。以下两个章节将详细讲解如何操作使用。2

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定义竖弯和平弯线形

第一步定义钢束的平弯和竖弯线形，它可以看作是一组数据，当后续匹配到构件

上时，才会生成最终的钢束模型。

1.1创建钢束线形组

钢束线形组，也就是平弯线形和竖弯线形的集合。程序会提供一个默认的线形组，也支持用户自定义线形组。两者的差别就是默认线形组无法定义内插的控制点，关于控制点后文会详细介绍。

控制点，也就是钢束线形的弯折处的虚焦点。如下图所示CIM默认提供“开始”和“结束”两个控制点，也支持用户自定义控制点。这些控制点可以在定义平、竖弯线形时直接引用。

钢束的线形控制点

这里有个小细节，细心的同学们应该已经发现了，定义参考点的时候有一个排列参数，可以选择按距离，或按比例。这个参数是不是很眼熟呢？没错，它的原理和约束面的逻辑是一样的。因为我们定义钢束线形的时候，不需要考虑真实的梁段长度，它会自动匹配梁段长度而自适应伸长/缩短，同时这些参考点也会按照所设置的约束逻辑而变化。

另外，如果在装配族模式中定义了施工节段，可以打开“导入节段划分数据”按钮，即自动将施工节段转化成钢束的控制点。

1.2定义竖弯

竖弯线形可以选择多段线、圆曲线、或样条曲线，“高度”仅表示示意图的高度。

竖向参考点可以选择“顶部”或“底部”，竖向偏移值Z以向上为正，向下为负。

定义竖弯线形

这里要注意的是，示意图中仅仅提供参考作用，钢束线形也只是数据，不能代表最终的钢束形状。后续平竖弯组合，以及分配梁段后，才能生成最终的钢束模型。

1.3定义平弯

平弯的水平偏移值，指的是相对于钢束本身的水平弯起值。如下图所示，表示左右两侧的端部弯起0.6m，钢束中部无平弯。

定义平弯线形

下面看看视频中是如何创建竖弯和平弯线形。

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定义竖弯/平弯线形

在实战操作中可能无法理解，如何有效地划分钢束线形组，这里有一个注意事项，后续创建的钢束组只能引用一个钢束线形组，所以我们要组合的竖弯和平弯，一定要放在同一个钢束线形组中。

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钢束线形组合

2.1定义钢束组

和坐标法一样，首先需要定义一个钢束组，钢束组的设置和坐标法略有不同，需要重点掌握以下三个选项。

CIM小技巧：无论是坐标法还是线形组合法，参考构件可以选择全部构件，在导出Civil模型时，程序会自动设置钢束的分配单元，不需要再手动调整。

2.2钢束线形组合

创建好钢束组后，进入一个填写参数表的子窗口，分别显示了断面、立面和平面，这里已经可以注意到，在侧视图中有一条黄色的线，它就是我们所选的构造函数，此时表示梁底的参考线。

钢束线形组合

先定义钢束名称，然后选择已定义好的竖弯线形和平弯线形，即可组合成为一条实际的三维钢束模型。水平偏移表示距离参考点的定位，此模型中右腹板位于梁中心线右侧2.52m，所以水平偏移值=2.52m。旋转角度、旋转点以及投影，这3个选项用在斜腹板的情况下，和坐标法的原理是一致的。

下面看一个操作视频，组合钢束线形的实际操作，以及最终的三维模型展示。

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CIM支持2种钢束设计功能，分别是坐标法和线形组合法。坐标法是直接输入钢束的最终数据，而线形组合法是先定义、后组合，把平、竖弯线形组合起来创建三维钢束模型，并且能够引用构造函数，跟随主梁的构造变化。两种方法各有所长，可以搭配同时使用。

线形组合法有使用范畴的限制：钢束线形组合功能，因为需要参考主约束路径或构造函数，所以此功能仅支持在线族和装配族模式中使用，而在点族模式和基本模式中是无法使用的。

本文详细介绍了线形组合法的使用方法，所涉及到的其他功能无法一一详细讲解，如坐标法、构造函数、施工节段定义、约束面的排列逻辑等等，这些功能请参考CIM中国官网cim.midasit.cn，有更加丰富的资料供大家学习。

下期预告

在钢桥设计中，横隔板的结构形式总是复杂多样的，下一期我们将介绍如何创建闭合加劲肋，以及提取实体后的二次编辑功能。

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