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Revit是Autodesk公司的一款建筑信息模型(BIM)軟件，包含適用于建筑設(shè)計(jì)、MEP工程、結(jié)構(gòu)工程和施工領(lǐng)域的功能。其在橋梁領(lǐng)域也有應(yīng)用，但對(duì)于橋梁中常見(jiàn)的變截面箱梁，Revit并沒(méi)有適用的系統(tǒng)族，需要單獨(dú)的創(chuàng)建。
Revit常規(guī)的創(chuàng)建族方法有5種，即拉伸、融合、旋轉(zhuǎn)、放樣和放樣融合。拉伸即通過(guò)拉伸二維形狀（輪廓）來(lái)創(chuàng)建三維實(shí)心形體，對(duì)于等截面的箱梁、T梁和空心板及下部結(jié)構(gòu)墩柱、承臺(tái)和樁都可以通過(guò)這種方法實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于變截面箱梁明顯不適用。
圖1拉伸
融合通過(guò)給定兩個(gè)不同的截面線性創(chuàng)建形體，可以用來(lái)創(chuàng)建構(gòu)造簡(jiǎn)單且不需要參數(shù)驅(qū)動(dòng)的形體，用這種方法創(chuàng)建變截面箱梁非常復(fù)雜，工作量大且效率低。
圖2融合
旋轉(zhuǎn)主要用來(lái)創(chuàng)建軸對(duì)稱的形體。
放樣通過(guò)給定的二維輪廓沿著路徑創(chuàng)建形體，對(duì)于等截面的曲線橋，在不考慮縱坡的情況下可以用使用。
圖3放樣
放樣融合通過(guò)給定兩個(gè)輪廓，沿著一條變化的路徑創(chuàng)建形體，兩個(gè)輪廓的形狀可以不同，路徑也可以是直線或曲線。剛好可以用來(lái)創(chuàng)建變截面箱梁。但是對(duì)輪廓的形狀有要求，即輪廓必需是閉合的，為單連通體，而箱型截面中間為空心，無(wú)法直接用放樣融合創(chuàng)建。解決的方法有兩種，一是將箱型截面沿中間分為兩部分，兩部分分別為獨(dú)立的閉合輪廓，通過(guò)兩次放樣融合創(chuàng)建箱梁，我們姑且稱其為截面分割法。第二種方法是先以箱梁外側(cè)輪廓?jiǎng)?chuàng)建實(shí)心形狀，再以內(nèi)側(cè)輪廓?jiǎng)?chuàng)建空心形狀，通過(guò)實(shí)心與空心剪切創(chuàng)建箱梁，稱為空心剪切法。
圖4放樣融合
如上圖所示，放樣融合無(wú)法直接將兩個(gè)箱型截面直接生成形狀，可以將截面沿著中線分為兩部分。在創(chuàng)建箱梁族之前，首先應(yīng)該確定箱型截面包含哪些參數(shù)，除了頂板、底板和腹板厚度及倒角外，還有橋梁的縱坡、橫坡，縱橫坡是否變化及橋梁中心線是否為直線等，即模型的精度，考慮的因素越多，模型越精確但也越復(fù)雜。
確定模型的精度以后首先創(chuàng)建參照線和參照面，這是最基本也是最重要的一步，合理的參照線和參照面選取可以大大提高建族的效率，創(chuàng)建參照線和參照面的目的是通過(guò)標(biāo)注和鎖定將輪廓附著在創(chuàng)建參照線和參照面上，這樣就可以通過(guò)定義并調(diào)整參數(shù)驅(qū)動(dòng)輪廓變化。
一、截面分割法
截面分割法時(shí)將箱型截面沿中間分為兩部分，如圖5所示，分別為獨(dú)立的閉合輪廓，通過(guò)兩次放樣融合創(chuàng)建箱梁，通過(guò)這種方法只需創(chuàng)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)族，其他的變截面可以通過(guò)修改參數(shù)得到。參照面的選取一般考慮橫坡的角度及箱型截面梁高、底板寬、頂板寬和翼緣變厚度等因素。
圖5截面分割法
1.橫坡
橫坡的創(chuàng)建可以通過(guò)新建與給定水平參照面成任意夾角的一個(gè)參照面（以公制常規(guī)模型為例），然后給兩個(gè)參照面間定義一個(gè)參數(shù)i，通過(guò)調(diào)整i的值來(lái)使橫坡變化，如圖6所示。此處有兩點(diǎn)需要注意，一是對(duì)于單向橫坡，我們只要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)參照面即可，但是雙向橫坡需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)參照面，當(dāng)雙向橫坡的坡度相等時(shí)，仍然需要給定兩個(gè)不同的標(biāo)注il和ir來(lái)分別設(shè)置左右橫坡值。二是橫坡值可以通過(guò)公式來(lái)確定，如2%的橫坡就可以使用公式=atan(0.02)。
圖6橫坡
2.縱坡
縱坡是沿著箱梁長(zhǎng)度方向變化的，其在水平方向有高差，可以通過(guò)創(chuàng)建兩個(gè)橫坡參照面分別確定前后橫坡，這兩個(gè)參照面豎直方向的高差即為縱坡，也可以通過(guò)公式來(lái)確定，縱坡高度=節(jié)段長(zhǎng)度*縱坡坡度*cos(橫坡)。此處前后兩個(gè)橫坡的坡度可以相等，也可以是不等的，通過(guò)變化的橫坡可以實(shí)現(xiàn)道路的超高。
3.頂?shù)装濉⒏拱?/strong>
箱型截面梁高、底板寬、頂板寬和翼緣變厚度等因素可以通過(guò)定以水平和豎直的參照面確定位置并給以參數(shù)，參照面的數(shù)量以剛好滿足驅(qū)動(dòng)所有參數(shù)變化為宜，并不是越多越好，這個(gè)數(shù)量就需要建模者自己去把握，隨著建模的熟練程度和對(duì)模型理解的深入，可以用多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖7參照面
4.路徑
參照面大致確定好后，可以通過(guò)放樣融合建立一側(cè)的模型，首先是選擇路徑，繪制路徑前還應(yīng)沿著構(gòu)件長(zhǎng)度方向新建一個(gè)參照平面并給定參數(shù)L，即構(gòu)件的長(zhǎng)度，如圖8所示。路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別為兩個(gè)截面的原點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整參數(shù)L便能實(shí)現(xiàn)節(jié)段長(zhǎng)度的變化。此處路徑可以是正交或斜交直線，也可以是曲線，如果是斜交直線或者曲線，便可以用來(lái)創(chuàng)建斜彎橋，但是應(yīng)注意路徑中心在橫向有偏移，所以還需建立一個(gè)橫向偏移的參照面，參照面的位置通過(guò)三角函數(shù)公式或者弧長(zhǎng)公式確定。另外直線的路徑始終與截面相垂直，曲線路徑的切線也與截面相垂直。
圖8路徑
路徑確定完成后開始繪制輪廓1和輪廓2，在確定好的參照面上通過(guò)給定相關(guān)參數(shù)來(lái)確定頂板、底板、腹板及倒角的位置。此處應(yīng)注意通過(guò)將輪廓線鎖定到相應(yīng)的參照面上確定箱梁的高度和寬度，通過(guò)標(biāo)注和參數(shù)確定頂板、底板、腹板及倒角的厚度。
圖9尺寸標(biāo)注及定義參數(shù)
分別繪制好兩個(gè)輪廓后完成箱梁的創(chuàng)建。通過(guò)調(diào)整不同的參數(shù)實(shí)現(xiàn)變截面。
圖10單箱單室箱梁
5.總結(jié)
截面分割法創(chuàng)建變截面箱梁對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)相對(duì)較為困難，其重難點(diǎn)在于選擇合適的參照面及相應(yīng)的參數(shù)，需要建模者對(duì)放樣融合方法有一定深度的理解，用此種方法可以實(shí)現(xiàn)變截面箱梁的梁高、頂?shù)装搴透拱搴穸取⒖v橫坡等的變化，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)如下。
優(yōu)點(diǎn)：
1.所有的參數(shù)都在一個(gè)族里確定，便于調(diào)整。
缺點(diǎn)：
1.需要大量的參照面和參照線，特別是對(duì)于復(fù)雜的斜彎橋。
2.由于截面分成兩部分，在后續(xù)鋼筋建模時(shí)位置捕捉也會(huì)分段，需要再次調(diào)整。
二、空心剪切法
空心剪切法在使用時(shí)一般通過(guò)載入輪廓?jiǎng)?chuàng)建，即需要先創(chuàng)建好截面的輪廓族，分別建立實(shí)心部分的外輪廓及空心部分的內(nèi)輪廓，對(duì)于單箱單室箱梁，需要4個(gè)輪廓。其它方法與截面分割法相似，都需要定義參照面和參數(shù)實(shí)現(xiàn)輪廓的變化，不推薦直接導(dǎo)入CAD的截面，因?yàn)镃AD的截面有時(shí)候沒(méi)有縱橫破。
圖11實(shí)心輪廓
對(duì)于單箱多室截面，需要分別創(chuàng)建每個(gè)箱室的空心形狀。
圖12空心輪廓
最后將所有的輪廓載入公制常規(guī)模型中，繪制路徑，路徑仍然可以是正交和斜交直線、曲線等。對(duì)于圓曲線可以先給定弧長(zhǎng)和半徑，通過(guò)弧長(zhǎng)公式確定曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。對(duì)于緩和曲線，暫時(shí)還不能很好的實(shí)現(xiàn)建模及參數(shù)調(diào)整。對(duì)于斜交橋梁，不像截面分割法還需創(chuàng)建橫向參照面，可以直接在屬性欄的“水平輪廓偏移”處通過(guò)調(diào)整輪廓的水平偏移實(shí)現(xiàn)。同樣的通過(guò)“垂直輪廓偏移”實(shí)現(xiàn)縱坡坡度，還可以通過(guò)角度實(shí)現(xiàn)輪廓的扭轉(zhuǎn)，通過(guò)輪廓已翻轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)橫坡方向的變化。輪廓水平和豎直偏移值也可以通過(guò)組參數(shù)來(lái)用公式來(lái)確定，這樣在項(xiàng)目中便可以調(diào)整參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)縱坡及水平偏移值，而不用返回到族中再進(jìn)行編輯。
圖13屬性對(duì)話框
分別繪制好兩個(gè)輪廓后完成箱梁的創(chuàng)建。通過(guò)調(diào)整不同的參數(shù)實(shí)現(xiàn)變截面。
圖14單箱六室箱梁
4.總結(jié)
空心剪切法在創(chuàng)建箱梁族時(shí)理解相對(duì)容易，但在建模過(guò)程中仍需要通過(guò)一定的參數(shù)來(lái)控制截面的尺寸，其重難點(diǎn)是在需要先建相當(dāng)數(shù)量的輪廓族，通過(guò)載入輪廓族放樣融合創(chuàng)建形體。其優(yōu)缺點(diǎn)如下。
優(yōu)點(diǎn)：
1.創(chuàng)建輪廓時(shí)使用的參數(shù)較少，較容易上手。
2.對(duì)于斜彎橋比截面分割法相對(duì)方便；
缺點(diǎn)：
1.需要先創(chuàng)建相當(dāng)數(shù)量的輪廓族，修改參數(shù)需要返回到各個(gè)輪廓中
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