浅谈Civil3D和Catia对长距离输水管道三维模型的建立.doc

浅谈Civil3D和Catia对长距离输水管道三维模型的建立字数：2660来源：城市建设理论研究 2013年9期 字体：大 中 小打印当页正文【摘要】：本文通过对Civil3D和Catia两种软件对输水管线三维模型建立的分析，比较得出：Civil3D在长距离管线模型建立和生成二维图纸方面表现了更好性能，而catia在结合地形数据管理建立模型方面更加便捷和强大。二者皆有良好的可扩展性，并同GIS、sketchup等相关软件结合使用，可实现比较令人满意的结果。 【关键词】：Civil3DCatia输水管道三维模型 中图分类号：TU81 文献标识码：A 文章编号： 引言. 当前在长距离输水工程中，管线二维平面设计占有主要地位。首先，受计算机硬件的制约，加之三维模型数据量大，低配置计算机上无法普及；其次，三维协同设计1在长距离输水工程上的应用较少，统一的规范和行业标准并未完整。因此，在长距离输水工程三维设计中，目前处于起步和发展阶段，没有统一的标准。本文以目前通用的Autocad公司的Civil3D和Dassault公司的Catia两类软件在长距离输水工程中的应用进行探索和比较2。 一、输水管线设计流程 1、应用Civil3D进行管线设计有以下两种流程： 1）在地形曲面中直接布置管道线路，生成路径信息，使用Civil3D的剖切命令，进行地形剖切，生成地形纵断面(见图1)（与传统的设计思路相近）。不同的是：Civil3D可在纵断面中灵活绘制管线和建基线，与地形曲面中的管道线路、设置的管沟开挖曲面等数据（高程数据、坐标数据、管道尺寸数据等）进行拓扑关联。设计人员可对生成的管道中心线、建基线进行拖曳调整，软件自身可完成纵断面数据与平面所有元素（管路、开挖曲面、回填曲面等）的更新关联，从而快速生成纵断面二维图纸、开挖和回填工程量计算等。也可通过对平面线路调整，达到相应纵断面自动关联修改，完成以上同样设计内容。此类设计方法在方案比选、工程量比较过程中，便捷而准确。 图1 2）使用数据输入的方式直接对管线进行布置，管线数据（如起点、管径、高程、标号、管材）通过VBA进行编程，存储到管道实体的扩展数据中表达，输入Civil3D中进行线路的设计。此种设计思路在工程设计的初设、施工图阶段相对适合，同时对设计人员的计算机语言熟练程度要求较高。 2、应用Catia进行管线设计有以下两种流程： 1）在已建成的地形数据模型中，绘制管线方法思路与Civil3D相近，但此类绘制方式设计人员需在绘制过程中逐个输入管线的相应高程，然后使用catia的展开图命令形成纵横断面图。但地形中的管道中心线无法与展开图形成双向关联，只能通过重新修改管线在地形中的数据二次生成展开图，完成设计。此类设计方式在方案比选过程中优势并不明显。 2）使用数据输入进行管道布置，通过excel宏命令（见图2）编辑管路数据，在Catia软件中进行批量输入，完成线路布置，最终应用Catia成图工具生成线路的纵横断面。此类设计较Civil3D的数据输入方法更为简便，无需使用计算机语言来进行编程，普通的设计人员即可完成。 图2 二、附属建筑物的三维模型建立 在完成管线布设后，管道附属建筑物如管件（三通、法兰、承插式连接件等）、阀件（检修阀、排气阀、泄水阀、阀井等）等的三维模型建立尤为重要。 1、在Civil3D中建立管件、阀件等附属建筑物模型，无法直接实现实体建模，仅能通过revit、3DMax等软件进行建模，二次导入Civil3D。其主要原因是Civil3D本地化包中现有的管件、阀件仅适用于市政专业，加之各个设计单位的设计惯例、方法皆有不同，所以需进行重新建模。在此种设计方式中，二次导入、模型拼接等程序相当繁琐，同时因为不同软件之间的数据格式不同，往往需通过其他软件建立模型，二次导入Civil3D，但在Civil3D中源数据和模型发生了改变。 2.在Catia中建立管件、阀件等附属建筑物模型，仅需在软件设计环境中进行建立，较之Civil3D更为方便、快捷。图3为使用Catia软件建立的三通和圆形阀井模型。 图3 三、图形输出及工程量计算 Civil3D中管线的纵横断面是由地形曲面中的线路中心线直接剖切而来，在输出的纵横断面中可根据设计人员自身要求更改、添加、删除各种标签如（桩号类型、各类高程、转点），且自动批量生成各类标签数据，最终根据各种曲面生成,计算开挖、回填各种工程量。 Catia中管线的纵横断面是通过实体剖切生成展开图而完成，工程量计算与Civil3D形成原理无异,但输出的纵横断面无法在原软件环境中添加各类纵断面标签及其数据。Catia对于管道、管件、各类管道建筑物的三维模型剖切图输出较为简便，而在Civil3D中却无法完成此类设计。 四、结语 无论哪种软件，仅仅是一种设计工具，而三维设计是一种实现手段，与工程的实际结合尤为重要。水利工程包含专业较多，各类软件对应不同的专业，应用也不尽相同，在长距离供水工程中三维软件的应用，也应因地制宜，扬长避短，catia与Civil3D优势各有不同，相对专业的侧重点也不尽相同，在工程实际应用中主要体现在以下两个方面： 1、线路比选、方案优化方面。在项目的项建、可研阶段，运用Civil3D软件工具能够及时生成线路纵断面，计算出相应工程量，可以快速从工程的经济、施工难易程度等方面对线路进行优化比较，从而得出较优方案。 2、管道布置、镇墩和阀井设计方面。在施工图阶段应用Catia软件对线路进行排管、阀井及镇墩等三维建模设计，避免了设计人员在计算短管长度、井内设备安装允许操作空间时，因无法和现场施工相结合而出现的计算遗漏，从而大大减少了施工图阶段的设计修改。 因此，在长距离输水工