基于CATIA Automation的锚杆自动化布设技术研究

杨立刚 蔺志刚 郑会春

摘 要：岩土工程的锚固系统中，锚杆结构形式众多，空间分布各异，导致了其设计过程烦琐复杂。为实现锚杆的快速布设，减少BIM设计过程中的重复性工作，提出了锚杆自动化布设方法。该方法依托于CATIA Automation，结合锚固系统特点，利用UDF+VSTA开发了锚杆自动化布置插件。以黑河黄藏寺水利枢纽工程某开挖面锚杆布设为例，验证了插件的有效性。编写的程序可以自动读取Excel文件中的设计参数，根据用户选择的锚杆类型与布设面实现锚杆的自动化布设，提升了锚固系统的设计质量与速度。

关键词：BIM设计;锚杆;CATIA Automation

中图分类号：TV222.1;TV223;U455.7+1

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.10.031

引用格式：杨立刚，蔺志刚，郑会春.基于CATIA Automation的锚杆自动化布设技术研究[J].人民黄河，2021，43（10）：157-160.

Abstract： In the anchoring system of geotechnical engineering， there are many types of structures and different spatial distributions of rock bolt， which lead to the complicated in BIM design process. In order to realize the rapid deployment of rock bolt and reduce the repetitive work in the BIM design process， an automatic rock bolt layout method was proposed. This method relied on CATIA Automation， combined with the characteristics of the anchoring system and developed an automatic rock bolt arrangement plug-in by using UDF+VSTA. Taking the bolt layout of excavation face of Huangzangsi Water Control Project on the Heihe River as an example， the effectiveness of the plug-in was verified. The program could automatically read the design parameters in the EXCEL file. According to the type and layout of the bolt selected by the user， it had realized the automatic layout of the rock bolt and improved the quality and speed of the BIM design of the anchor system.

Key words： BIM design; rock bolt; CATIA Automation

1 引 言

岩土锚固系统在基坑、边坡、隧道等工程中已经得到广泛应用[1]。锚杆支护不仅可以起到悬吊、组合梁和挤压加固的作用，而且能够与围岩相互作用形成具有一定强度的承载结构[2]。锚杆类型众多，空间分布各异，在其BIM建模過程中，需要重复对锚杆进行手工布置，费时费力且容易出错。在Revit设计软件上，刘兆新等[3]开发出一种能够实现隧道初期支护模型自动布设的插件，刘贝等[4]运用可视化编程软件Dynamo编辑生成隧道模型的程序，二者均可以提高Revit设计软件的隧道锚固系统建模效率。

现今，应用CATIA进行锚固系统的设计仍不成熟，因此笔者依托于CATIA Automation二次开发接口，研究应用自定义特征（UDF）+Visual Studio应用开发工具（Visual Studio Tools for Applications，简称VSTA）方法对CATIA进行二次开发，开发了针对锚固系统中锚杆的自动化布设插件。……