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申请/专利权人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司;广东省公路建设有限公司;保利长大工程有限公司

摘要：本发明公开一种基于BIM的高耸异形独柱索塔曲面模板三维设计方法及系统，该方法包括：对索塔结构三维模型外表面进行曲率分析，根据分析结果和施工条件对索塔结构三维模型的塔柱部分进行节段划分，生成多个塔柱节段；根据塔柱节段的柱空间曲面造型和模板板片尺寸，对模板板片进行模板分缝，生成模板分缝的索塔结构模型；根据塔柱节段、模板分缝的索塔结构模型，提取塔柱外表面网格曲面的几何数据，确定模板板片的空间几何形状和外轮廓尺寸，对每个塔柱节段进行模板板片的三维数字化设计；按施工节段对模板板片进行批量化整体组装，并对模板板片及分缝数量进行统计，对模板板片进行投影、剖切以及三维立体透视，生成模板板片施工图和加工图纸。

主权项：1.一种基于BIM的高耸异形独柱索塔曲面模板三维设计方法，其特征在于，包括：通过BIM技术对高耸异形独柱索塔进行三维建模，生成索塔结构三维模型，对索塔结构三维模型外表面进行曲率分析，根据分析结果和施工条件对索塔结构三维模型的塔柱部分进行节段划分，生成多个塔柱节段；根据塔柱节段的柱空间曲面造型和模板板片尺寸，通过BIM技术对模板板片进行模板分缝，生成模板分缝的索塔结构模型；根据塔柱节段、模板分缝的索塔结构模型，提取塔柱外表面网格曲面的几何数据，确定模板板片的空间几何形状和外轮廓尺寸，对每个塔柱节段进行模板板片的三维数字化设计；按施工节段对模板板片进行批量化整体组装，并对模板板片及分缝数量进行统计，通过BIM技术对模板板片进行投影、剖切以及三维立体透视，生成模板板片施工图和加工图纸；其中，还包括设置最小化模板板片材料用量模型，计算模板板片使用材料的最少数量；所述最小化模板板片材料用量模型为： 其中，G为模板板片使用材料的最小数量，C′为材料密度，HTi为第i个模板板片的厚度，Ti为第i个模板板片，n为模板板片的数量，A为第i个模板板片的表面积；设置模板板片约束条件：fcovTi≥AminfcovTi≤AmaxfstressTi≤SmaxVTi≤VmaxfmatTi≤Cmax其中，fcovTi为第i个模板板片覆盖曲面的覆盖面积，Amin为模板板片最小覆盖面积的下限值，Amax为模板板片最大覆盖面积的上限值，fstressTi为第i个模板板片的应力分布，Smax为模板板片的最大应力限制，VTi为第i个模板板片的材料使用量，Vmax为模板板片的最大材料使用量限制，fmatTi为第i个模板板片的材料成本，Cmax为模板板片的最大成本限制。

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