基于CATIA的大型桥梁三维建模方法

黄俊炫 张 磊 叶 艺

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海 200092)

1 引言

三维设计技术是当前计算机辅助设计技术的发展趋势，在机械、建筑、化工、石油等设计行业已得到比较成功应用，并成为市场竞争的重要工具。近年来BIM/PLM所提倡的面向建筑全生命周期的集成建模技术［1］在工程建设行业得到广泛认可，笔者所在设计院市也在积极开展基于CATIA的三维设计探索和应用工作。

CATIA是达索系统的先锋品牌，领先世界产品设计与创新解决方案领域［2］。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，CATIA可以帮助用户采用三维技术来设计未来的产品，并支持从项目前期、设计、分析、模拟、组装到维护在内的全生命周期设计流程。与其他三维设计软件相比，CATIA的主要优点是:(1)CATIA整体功能强大，可创建任意实体，曲面造型独树一帜;(2)CATIA提供参数化设计功能，可实现参数和模型的关联更新。

本文根据长江大桥工程实例的建模实践，重点阐述了适用于大型桥梁结构特点和CATIA软件的“骨架+模板”的三维建模方法。

2 长江大桥工程简介

如图1所示，上海长江大桥起于隧道长兴岛登陆点，沿地面横穿长兴岛，由长兴岛东北部跨越长江口北港水域至崇明岛陈家镇，与崇启通道工程相接，全长 16．63 km，其中道路 6．66 km，桥梁9．97 km。主航道桥的设计方案为斜拉桥，按双向6车道设计，主塔造型形如“人”字，平直的桥面从腰际穿插而过，被称为“长江门户第一桥”。

该工程实例的三维建模重点是总跨度1 430 m的主航道桥，采用五跨连续全飘浮体系，跨径布置为92 m+258 m+730 m+258 m+92 m，属于双塔双索面分离钢箱梁斜拉桥，由基础、主塔、桥墩、主梁、斜拉索等五大结构组成。……