空间弯扭箱形截面构件的数字化三维建模与放样技术

赵红茹

上海宝冶集团有限公司钢结构分公司

空间弯扭箱形截面构件的数字化三维建模与放样技术

赵红茹

上海宝冶集团有限公司钢结构分公司

我国近年来建筑工业发展迅速，空间弯扭箱形界面构建广泛应用，我国国家体育场钢结构设计目前已经广泛使用这种设计结构。空间弯扭箱形截面构件的轴线在建筑过程中会在两个主平面内发生弯曲，同时期横截面也会发生扭转，而这种构件结构详图的设计正是审核国家体育场钢结构设计的技术难点。本文在简单介绍了空间弯扭箱形截面构件的数字化三维建模与放样技术概述的基础上，研究弯扭构件的构成方式与三维建模方法与弯扭壁板展开放样的算法，并结合了本适用于建筑钢结构的专用软件系统,希望能够对我国空间弯扭构件的详图设计与加工制作工作中起到了帮助作用。

弯扭构件；三维建模；放样

1 空间弯扭箱形截面构件与放样概述

空间弯扭箱形截面钢构件其轴线在两个主平面内在发生弯曲的同时还将发生扭转现象，而从力学角度分析来看，这正是放大了构件在初始阶段的缺陷。但这种形状的构件在近年来已经广泛应用于我国许多较有特点的钢结构公共建筑设计方案中，2008年北京奥运会主体育场--鸟巢的立面钢结构采用的基本上全部都是次来不规则的箱形截面空间弯扭构件。弯扭构件壁板也就是弯扭板件是一个空间的曲面，生产建筑钢结构弯扭构建唯一的方法就是利用平面钢板材进行热加工或无模成形，以此来形成空间曲板，因此这种方法下空间曲板的展开放样成为绘制弯扭构建架构详图的关键问题。……