Q:在MIDAS GTS NX中经常需要模拟桥梁结构,如何建立在两个方向上均为曲线的双曲桥墩?
A:通常情况下,我们建立变截面的桥墩上部结构,是直接通过几何里面的放样来实现,在绘制出墩帽的上下平面后,选择两个平面即可直线放样得到变截面的实体。
但是对于在横桥向与纵桥向的截面不是均匀过渡,而是曲线渐变的双曲桥墩,放样功能便不能通过放样得到这个实体,下面分几种情况来介绍一下生成方法。
对于在任何一个截面上均是矩形的双曲渐变桥墩,可以通过布尔运算的交集来实现。首先将横桥向与顺桥向的剖面放置到合适的位置,让其各自沿着法向方向扩展一定距离,其中这个位置与距离的数值并没有这个严格,只需要保证这两个平面是相互垂直即可。
对于得到的两个实体,我们可以直接对齐做布尔运算的交集处理,就可以得到双曲渐变的矩形截面桥墩上部实体。
对于圆形截面的双曲渐变桥墩,若在横桥向与顺桥向的渐变曲线是一致的,我们就可以直接用旋转曲面的方法直接得到实体。得到弧形段的实体后,通过扩展与镜像就可以得到剩下部分的实体。
对于部分桥墩截面是椭圆或者其他形状时,便不能直接通过旋转得到想要的实体。此时可以通过合并闭合的曲面组合得到实体,具体步骤为:先通过生成曲面功能得到组成这个实体的各个曲面,为了方便建模,仅仅建立一半实体的曲面。
然后通过闭合曲面为实体的功能,快速得到双曲渐变截面的桥墩部分实体。
另外,市面上有很多桥梁BIM软件,可以直接在MIDAS中导入对应几何格式的实体桥梁,比如MIDAS CIM的一系列构件库中下载后,输入不同的变量后得到自己想要的实体结构,然后再导出MIDAS GTS能识别的实体结构。
对于有些需要做桥梁细部分析的模型,几何建模建立后,若想继续做桥梁的细部结构分析,有些工程师执着于将这个变截面桥墩的实体划分为全六面体网格,这种结构化网格需要每个截面均类似于矩形,或者划分完的小实体均类似于标准六面体实体,因此需要将实体做一下简单的切割。然后采用映射实体即可划分出理想全六面体网格。