三维 CATIA 软件在桥梁工程设计中的应用.pdf

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1、西北水电·2014年·第4期文章编号：1006-2610(2014)04__0lo0—o4三维CATIA软件在桥梁工程设计中的应用卢飞，任有峰，李永华(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065)摘要：汉中市龙岗大桥是一座现代化的城市景观公路桥梁。桥梁中的副塔及副塔内的钢锚箱等构件是其重要的组成部分，其外形复杂、结构新颖、构造独特，难以采用常规的二维方法进行细部设计。采用三维CATIA软件可更准确地对副塔及副塔内的钢锚箱结构构件进行细部结构设计，为大型复杂桥梁、特殊构件等细部结构设计提供了技术参考。关键词：副塔；钢锚箱；CATIA软件；最小二乘法；参

2、数化设计；CAD／CAE中图分类号：U442．5文献标识码：AApplicationof3DCATIAinBridgeEngineeringDesignLUFei，RENYou-feng，LIYong-hua(HYDROCHINAXibeiEngineeringCorporation，Xi"an710065，China)Abstract：TheLonggangBridgeinHanzhongCityisamodernhighwaybridgeofurbanlandscape．Thesecondarysteeltowerandsteelan—chorboxinthese

3、condarytowerareimportantmembersofthebridge．Itscomplexshape，novelstructureandtheuniquestructurecannotbedesignedindetailwiththeconventional2Dapproach．Byapplicationof3DCATIAsoftware，menlbersofboththesecondarysteeltowerandsteelanchorboxinthesecondarytowercanbemoreaccuratelydesignedindetaili

4、nstructure．Itsapplicationprovidesthetechnicalreferencetordetaileddesignoflargeandcomplexbridges，andspecialbridgemembers．Keywords：secondarysteeltower；steelanchorbox；CATIA；leastsquaremethod；parametricdesign；CAD／CAE梁工程的应用还比较少，但其在桥梁工程的应用前1工程概述景是广阔的。CATIA是一款功能强大的三维CAD设计软件，龙岗大桥为三塔斜拉一自锚式悬索组合体系

5、具有七大类模块：机械设计、曲面造型、产品分析、设桥，大桥主桥上部结构主要由2个对称的副塔和1备及系统T程、车间设计、数控加工及三维协同。它个主塔组成的边跨自锚段、悬索区段和斜拉索区段相比传统的二维制图软件具有立体直观，可以快速3部分组成，如图1所示主桥跨径组合为：边跨自锚地捕获设计意图，提高产品设计效率，智能化高，出段(25m)+悬索段(90m)+斜拉索区段(2×162．5错率较低，能实现干涉，误差检查，而且它能较方便m)+悬索段(90m)+边跨自锚段(25m)，桥梁主桥的实现CAD／CAE／CAM一体化l1j。全长555m。在计算机辅助设计技术不断发展的今天，CAT

6、—大桥副塔采用钢箱混凝土拱形结构，副塔向主IA在航空航天、汽车制造、船舶工程、机械制造、电塔侧倾斜，副塔轴线与水平面夹角60。，斜高50．0子、电器、消费品等行业得到了广泛的应用，而在桥m，副塔由副塔塔身主体结构(预埋段、A、B、C、D5节段)和“鱼嘴”装饰段组合而成，副塔靠近主塔侧收稿日期：2014—05—14设置5对斜拉索，副塔靠岸侧设置自锚式悬索，悬索作者简介：卢飞(1986一)，男，河南省开封市人，工程师，从事水为空间三维线形，一端通过散索套锚固于主桥边跨电站辅企设计工作．自锚段内，另一端通过散索套锚固于副塔内。悬索西北水电·2014年·第4期l01区段采用V

7、形斜吊杆，悬索区段63m长度范围采定位或装配尺寸作为自定义变量，修改这些变量的用钢一混凝土结合梁，其余部分采用预应力混凝土同时由一些公式计算出并变动其他相关尺寸，从而箱梁。方便创建系列产品相似的零件。副塔内沿高度方向分别设置顺桥向钢锚箱，钢当模型的特征造型使用参数化时，它不仅可以锚箱内通过锚具分别和斜拉背索、主揽散索连接。随时调整产品形状和尺寸，而且可以随时调整产品副塔塔身整体结构为空间扭曲面型式，其外形新颖、的结构和特征，同时实现尺寸驱动和特征驱动。它结构独特、受力体系复杂，钢锚箱局部构造复杂、空又能实时地监督设计过程，检验设计是否符合要求，间狭小