專利名稱：一種空間網殼結構的數據處理方法
技術領域：
本發明涉及一種空間網殼結構的數據處理方法。
背景技術：
隨著個性化時代的到來，建筑平面、外形和形體都能給建筑設計師以充分的創作空間的空間網殼結構越來越受到全世界建筑設計師的青睞，世博會陽光谷，日本館，阿聯酋館，沈陽星摩爾購物廣場透光屋頂，正準備投入建設的廣州宏城購物廣場，上海迪斯尼的明日之城都采用了空間網殼結構。
空間網殼結構可視為空間網殼節點與桿件拼接而成，而造型的隨意性造成了空間網殼節點形態的差異性，通常在一個網殼結構建筑中，很難見到相同的節點。比如在世博會陽光谷中，就沒有任何兩個節點是相同的。實際工程中對于空間網殼結構數據的處理包括兩部分，一部分體現在網殼結構節點和桿件的加工過程，需要得到節點桿件的加工數據，也就是將原始的網殼結構設計數據處理得到節點、桿件的加工數據，該過程如果采用人工方式進行數據處理，一是速度慢，影響工期，二是人工投入多，成本大，三是精度難保證。另一部分是網殼結構裝配前期，為了保障工程的順利開展，一般需要采用預拼裝來驗證節點、桿件的正確性和精度。但此時由于節點和桿件已經加工完畢，如果發現節點和桿件的加工數據有錯就需要重新加工，這樣做除了會造成材料浪費，還會造成工期緊張，降低成本。顯然，對于空間網殼結構數據的批量化、自動化處理就顯得非常重要。

發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種空間網殼結構的數據處理方法，既能實現網殼結構數據的批量化處理和實現加工數據的處理，又能驗證加工數據的正確性，從而保證了數據處理的速度、精度，直接間接的保證工期，縮減成本。本發明的目的是這樣實現的一種空間網殼結構的數據處理方法，其特征在于所述方法包括以下步驟
步驟一、將網殼節點的空間坐標以及節點間關系的原始設計數據轉化為圖形化形式，得到空間網殼結構建筑原始設計的軸線模型 步驟二、對空間網殼結構建筑的節點、節點牛腿進行編號；
步驟三、對空間網殼結構建筑原始設計的軸線模型進行參數賦值，形成空間網殼結構原始設計的立體模型 步驟四、采集空間坐標系下每個節點包含的牛腿端面的空間坐標數據，將采集的數據集合形成該節點的節點數據，同時得到桿件數據；
步驟五、將步驟四中采集到的節點數據通過坐標系轉換得到節點加工數據，同理得到桿件加工數據；
步驟六、將節點和桿件的加工數據圖形化處理，得到立體的節點和桿件，根據節點和桿件的關系重構出空間網殼結構的立體模型圖，或者根據步驟三種相同的構造線模式以及節點、桿件的加工數據重構出空間網殼結構的軸線模型 步驟七，將重構的立體模型圖或軸線模型圖與原始設計的立體模型圖或軸線模型圖在同一坐標系下比較，完成加工數據的復核校驗。與現有技術 相比，本發明的有益效果是
本發明用數字化方式代替人工方式完成網殼結構數據的批量化、自動化處理，有效提高了網殼結構數據的處理速度和精度，有利于縮減工期；用數字化方式校核代替人工校核，提前完成網殼結構數據的校核，有效地降低工程成本。


圖I為本發明提供的一種空間網殼結構原始設計的數據表列。圖2為本發明提供的一種空間網殼結構原始設計的軸線模型圖。圖3為本發明提供的一種空間網殼結構原始設計的立體模型圖。圖4為本發明提供的一種空間網殼結構的節點。圖5為本發明提供的一種空間網殼結構的節點加工數據表列。其中
節點I 軸線2 桿件3
節點牛腿4。
具體實施例方式本發明提供一種空間網殼結構的數據處理方法，所述方法包括以下步驟
步驟一、導入內容為網殼結構的節點空間坐標以及節點間關系的原始設計的數據文件
(如圖1)，將該數據文件圖形化表達，得到空間網殼結構原始設計的軸線模型圖(如圖2)，在該圖上兩個節點間的連接即為軸線。圖2表示空間網殼結構的節點坐標及節點的連接關系。以第一行數據為例，73，74，75分別表示三個順次相連接的軸線，也就是說74軸線跟73軸線、75軸線連接，連接點即為節點，后面的數字三個一組，共兩組，表示為74軸線兩端兩個節點的坐標，有了節點的空間坐標，我們就可以通過任意一種三維軟件在任意空間坐標系下表示這個節點，然后按照圖2表列中的軸線連接關系將節點用線段連接，實現數據向圖形的轉化得到原始設計的軸線模型圖。步驟二、對空間網殼結構建筑的節點、節點牛腿進行編號，用于節點和節點牛腿的識別。比如將原始設計的軸線模型圖按照從下到上的順序進行編號，將一定尺度范圍內的節點作為一層(比如以IOOOmm作為一個尺度)，不同的層用AB⑶等英文字母表示。同一層內，選擇一個起始點對節點進行編號，用1、2、3、4等數字來表示，最終的節點編號為A1、A2、A3、A4等。然后對節點牛腿進行編號，選擇一個節點牛腿為起始點，按照順時針或者逆時針順序進行編號，比如為N1、N2、N3、N4等。比如一個編號為A2N3的節點，可解釋為第一層第二個節點的第三個牛腿。步驟三、一般的建筑方案，都要經過結構合理性分析和優化，這種優化反映到結構件上就是結構件的材料類別，剛強度，耐壓耐拉等特性，當然也包括尺度。所以，這里要根據建筑結構設計需求，選擇節點牛腿的截面形態、尺度(通常包括牛腿的長度，牛腿板材的厚度)，與截面形態對應的幾何參數，以及構造線模式(軸線和截面形態的位置關系)，比如我們假設圖2中的牛腿截面形態為等腰三角形，進行賦值，其中節點牛腿的壁厚為I厘米，長度為40厘米，牛腿截面三角形的底邊為30厘米，底邊上的高為24厘米，然后指定以節點牛腿的中心線作為構造線對空間網殼結構建筑原始設計的軸線模型進行參數賦值，形成空間網殼結構原始設計的立體模型圖(如圖3)，該立體模型圖包括了節點、桿件以及兩者的連接關系，其中桿件為不同節點牛腿之間的連接件。步驟四、采集空間坐標系下每個節點包含的牛腿端面的空間坐標數據，如圖4所示的節點帶有四個牛腿，將采集的數據集合形成該節點的節點數據，同時得到桿件數據，桿件數據為該桿件兩端面的空間坐標數據，即為與該桿件相連的兩個節點牛腿的端面空間坐標數據。節點、桿件的數據是立體模型的數字化表示，立體模型是節點桿件數據的圖形化表達。步驟五、將步驟四中采集到的節點數據通過坐標系轉換得到節點加工數據，同理得到桿件加工數據。節點加工數據為節點各牛腿端面在節點實際坐標系下的坐標數據。圖5中的第一列為節點編號，第二列為節點牛腿編號，后九列數字三個一組，作為節點牛腿端面三角形的三個角點在節點自身坐標系下的空間坐標表示。步驟六、將節點和桿件的加工數據圖形化處理，得到立體的節點和桿件，根據節點和桿件的關系重構出空間網殼結構的立體模型圖(如圖3)，或者根據步驟三種相同的構造線模式以及節點、桿件的加工數據重構出空間網殼結構的軸線模型圖(如圖2)。
步驟七，將重構的立體模型圖或軸線模型圖與原始設計的立體模型圖或軸線模型圖在同一坐標系下比較，完成加工數據的復核校驗。
權利要求
1.一種空間網殼結構的數據處理方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 步驟一、將網殼節點的空間坐標以及節點間關系的原始設計數據轉化為圖形化形式，得到空間網殼結構建筑原始設計的軸線模型圖； 步驟二、對空間網殼結構建筑的節點、節點牛腿進行編號； 步驟三、對空間網殼結構建筑原始設計的軸線模型進行參數賦值，形成空間網殼結構原始設計的立體模型圖； 步驟四、采集空間坐標系下每個節點包含的牛腿端面的空間坐標數據，將采集的數據集合形成該節點的節點數據，同時得到桿件數據； 步驟五、將步驟四中采集到的節點數據通過坐標系轉換得到節點加工數據，同理得到桿件加工數據； 步驟六、將節點和桿件的加工數據圖形化處理，得到立體的節點和桿件，根據節點和桿件的關系重構出空間網殼結構的立體模型圖，或者根據步驟三種相同的構造線模式以及節點、桿件的加工數據重構出空間網殼結構的軸線模型圖； 步驟七，將重構的立體模型圖或軸線模型圖與原始設計的立體模型圖或軸線模型圖在同一坐標系下比較，完成加工數據的復核校驗。
全文摘要
本發明涉及一種空間網殼結構的數據處理方法，其特征在于所述方法包括以下步驟步驟一、得到空間網殼結構建筑原始設計的軸線模型圖；步驟二、對空間網殼結構建筑的節點、節點牛腿進行編號；步驟三、形成空間網殼結構原始設計的立體模型圖；步驟四、得到節點數據和桿件數據；步驟五、得到節點加工數據和桿件加工數據；步驟六、重構出空間網殼結構的立體模型圖或者軸線模型圖；步驟七，將重構的立體模型圖或軸線模型圖與原始設計的立體模型圖或軸線模型圖在同一坐標系下比較，完成加工數據的復核校驗。本發明有效提高了網殼結構數據的處理速度和精度，有利于縮減工期；同時能提前完成網殼結構數據的校核，有效地降低工程成本。
文檔編號G06T17/00GK102945568SQ20121040367
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者王剛, 謝安東, 林浩, 陳強, 李紅, 鄒曉峰 申請人:江陰納爾捷機器人有限公司