孫永超 李健剛 韓寶良 孔越 王寧

北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司 100082

引言

裝配式鋼筋混凝土擋土墻簡(jiǎn)稱(chēng)裝配式擋土墻，由預(yù)制板、基礎(chǔ)、二次現(xiàn)澆基礎(chǔ)組成，擋土墻頂部為混凝土蓋板及預(yù)制混凝土掛板，混凝土蓋板與預(yù)制板之間現(xiàn)澆0～25cm混凝土，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為2m，蓋板上方為防撞墻或裝飾欄桿。結(jié)構(gòu)裝配化是建筑工業(yè)化的主要特征之一［1］，隨著現(xiàn)代工程建設(shè)的不斷發(fā)展，加之裝配式擋土墻施工方便、外形整齊簡(jiǎn)潔，使得裝配式擋土墻在城市道路及近城區(qū)公路建設(shè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

在傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中多結(jié)合裝配式擋土墻結(jié)構(gòu)通用圖進(jìn)行裝配式擋土墻設(shè)計(jì)，擋土墻的尺寸規(guī)格選型通常是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)亦是難點(diǎn)，其根本原因在于擋土墻的尺寸規(guī)格受道路路面及設(shè)計(jì)地面等多重因素影響，且需滿(mǎn)足基礎(chǔ)頂埋置深度不小于0.5m、預(yù)制板頂與蓋板間現(xiàn)澆混凝土高度不大于0.25m、基礎(chǔ)分段長(zhǎng)度不大于16m 等多重條件。BIM技術(shù)引領(lǐng)了一場(chǎng)從設(shè)計(jì)理念到設(shè)計(jì)手段的信息化革命［2］，帶來(lái)了三維參數(shù)化設(shè)計(jì)的快速發(fā)展。與其他三維設(shè)計(jì)軟件相比，3DEXPERIENCE平臺(tái)作為一款三維設(shè)計(jì)軟件，不僅具有強(qiáng)大的三維參數(shù)化協(xié)同設(shè)計(jì)能力，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)成果實(shí)時(shí)更新、設(shè)計(jì)信息的互聯(lián)互通。而且它為不同角色的使用者提供了協(xié)同的環(huán)境，解決了以往企業(yè)不同平臺(tái)間相互協(xié)作的問(wèn)題。鑒于裝配式擋土墻二維設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，本文基于3DEXPERIENCE 平臺(tái)，利用知識(shí)工程語(yǔ)言進(jìn)行了裝配式擋土墻（以下簡(jiǎn)稱(chēng)擋墻）三維參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究。

1 基于3DEXPERIENCE平臺(tái)二次開(kāi)發(fā)技術(shù)

1.1 3DEXPERIENCE平臺(tái)簡(jiǎn)介

3DEXPERIENCE 平臺(tái)，簡(jiǎn)稱(chēng)3DE 平臺(tái)，是一個(gè)包括設(shè)計(jì)、仿真、分析工具（CATIA、DELMIA、SIMULIA、BIOVIA、VKBE等）、協(xié)同環(huán)境（VPM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ENOVIA）、社區(qū)協(xié)作（3DSwym）、大數(shù)據(jù)技術(shù)（EXALEAD）等多種應(yīng)用的一體化平臺(tái)。

1.2 基于3DEXPERIENCE 平臺(tái)的CATIA 模塊二次開(kāi)發(fā)方法

達(dá)索公司的3DEXPERIENCE（3DE）平臺(tái)作為CATIA V6 版本，集成了CATIA 所有功能，并提供并行、修改協(xié)同等功能，因此對(duì)3DE 平臺(tái)的CATIA模塊進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)更具有應(yīng)用價(jià)值［3］。

CATIA提供了四種二次開(kāi)發(fā)方式，分別為：Interactive User Defined Feature、Knowledge ware、Automation API、CAA C++和JAVA API。除了第一種開(kāi)發(fā)方式無(wú)需編程外，后面三種都需要采用一定的編程手段來(lái)實(shí)現(xiàn)［4］。本項(xiàng)目主要基于Interactive User Defined Feature、Knowledge ware 兩種開(kāi)發(fā)方法進(jìn)行了裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊研究與開(kāi)發(fā)。

1.Interactive User Defined Feature

Interactive User Defined Feature即交互式自定義特征，是用戶(hù)基于CATIA進(jìn)行交互式定義參數(shù)化特征（模板）的一種方法。用戶(hù)通過(guò)該方法，可創(chuàng)建三種參數(shù)化模板：UDF（用戶(hù)自定義特征）、Power Copy（超級(jí)副本）、工程模板。

UDF、Power Copy 屬于特征模板類(lèi)型，用于零件內(nèi)特征的實(shí)例化，Power Copy 包含整個(gè)建模過(guò)程，UDF不包含整個(gè)建模過(guò)程，只顯示設(shè)計(jì)參數(shù)和最終結(jié)果。工程模板屬于產(chǎn)品或零件模板類(lèi)型，用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)下產(chǎn)品或零件的實(shí)例化。

2.Knowledge ware

Knowledge ware 即智能構(gòu)件，它是一種反饋式的，基于規(guī)則的、面向目標(biāo)的客戶(hù)化方式。通過(guò)CATIA知識(shí)工程模塊，利用其內(nèi)嵌的企業(yè)知識(shí)語(yǔ)言（EKL：Enterprise Knowledge Language），將規(guī)范的設(shè)計(jì)信息、最優(yōu)的設(shè)計(jì)方法和流程等隱含的知識(shí)轉(zhuǎn)化為正則的顯示的知識(shí)。將設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)流程、知識(shí)體系，以參數(shù)（Parameters）、公式（Formulas）、規(guī)則（Rules）、檢查（Checks）、報(bào)告（Reports）、設(shè)計(jì)表（Design Tables）、反應(yīng)（Reactions）、創(chuàng)成式腳本（Generative Scripts）等多種形式表示出來(lái)，通過(guò)這些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)流程、知識(shí)體系的重用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì)、合規(guī)性檢查、設(shè)計(jì)成果優(yōu)化。

2 基于3DEXPERIENCE平臺(tái)裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊開(kāi)發(fā)

2.1 裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊開(kāi)發(fā)技術(shù)路線(xiàn)

鑒于當(dāng)前設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，結(jié)合軟件的研發(fā)適應(yīng)性及研發(fā)成本，本文采用Interactive User Defined Feature和Knowledge ware結(jié)合應(yīng)用的二次開(kāi)發(fā)方式，進(jìn)行裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究，其技術(shù)路線(xiàn)如圖1 所示。

圖1 技術(shù)路線(xiàn)Fig.1 The technical route

2.2 裝配式擋土墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)、難點(diǎn)梳理

1.裝配式擋土墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)及難點(diǎn)

（1）裝配式擋土墻類(lèi)型選擇

裝配式擋土墻按是否設(shè)置防撞墻分為含防撞墻裝配式擋土墻、不含防撞墻裝配式擋土墻；按是否設(shè)隔音屏分為設(shè)隔音屏裝配式擋土墻、不設(shè)隔音屏裝配式擋土墻；按防撞墻等級(jí)分為裝配式鋼筋混凝土擋土墻（防撞A 級(jí)）、裝配式鋼筋混凝土擋土墻（防撞SA級(jí)）、裝配式鋼筋混凝土擋土墻（防撞SB 級(jí)）。根據(jù)以上規(guī)則，將裝配式擋土墻劃分為以下幾個(gè)類(lèi)型：A 級(jí)有風(fēng)、A 級(jí)無(wú)風(fēng)、SA級(jí)有風(fēng)、SA 級(jí)無(wú)風(fēng)、SB 級(jí)有風(fēng)、SB 級(jí)無(wú)風(fēng)、非防撞有風(fēng)、非防撞無(wú)風(fēng)。不同類(lèi)型的擋土墻，其尺寸規(guī)格不同，在設(shè)計(jì)初期應(yīng)根據(jù)道路條件、地基情況選擇對(duì)應(yīng)的擋土墻類(lèi)型。

（2）現(xiàn)澆混凝土厚度及板間分塊計(jì)算

擋墻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是控制現(xiàn)澆混凝土厚度、確定擋墻規(guī)格及板間分塊，現(xiàn)澆混凝土厚度應(yīng)控制在0～25cm之間，如圖2 所示。受擋土墻基礎(chǔ)分段長(zhǎng)度不大于16m這一條件限制，板間分塊個(gè)數(shù)不大于8。由于現(xiàn)澆混凝土厚度、擋墻規(guī)格及板間分塊受道路邊線(xiàn)、地面設(shè)計(jì)線(xiàn)控制，加之道路邊線(xiàn)、地面設(shè)計(jì)線(xiàn)并非二維規(guī)則直線(xiàn)或曲線(xiàn)，因此現(xiàn)澆混凝土厚度及板間分塊計(jì)算是擋墻設(shè)計(jì)的一大難點(diǎn)。

圖2 裝配式擋土墻三維及立面圖Fig.2 3D and Elevation of assembled retaining wall

（3）擋墻規(guī)格設(shè)計(jì)

在擋墻設(shè)計(jì)時(shí)，擋墻的規(guī)格選擇是設(shè)計(jì)的要點(diǎn)也是難點(diǎn)，擋墻的規(guī)格主要由道路條件（道路邊線(xiàn)）、地面或人行道或主輔隔離帶設(shè)計(jì)高（簡(jiǎn)稱(chēng)設(shè)計(jì)地面）、地基類(lèi)型等因素確定。每種規(guī)格的擋墻，對(duì)應(yīng)一種預(yù)制板高H1及墻體各部分尺寸，具體部件尺寸見(jiàn)圖3。預(yù)制板高H1由道路邊線(xiàn)斷面高程、現(xiàn)澆混凝土厚度、設(shè)計(jì)地面及擋墻規(guī)格4個(gè)要素確定。由于道路平曲線(xiàn)、縱斷線(xiàn)、橫斷面的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)地面高低起伏，致使每個(gè)橫斷面上道路邊線(xiàn)斷面高程、現(xiàn)澆混凝土厚度、地面或人行道、主輔隔離帶設(shè)計(jì)高程基本上都不一致，另外預(yù)制板高H1受擋墻規(guī)格限制，必須為0.25m的倍數(shù)，因此預(yù)制板高H1的確定尤為困難。

圖3 裝配式擋土墻橫斷面及俯視圖（單位：cm）Fig.3 The cross section and top view of assembled retaining wall（unit：cm）

（4）擋墻設(shè)計(jì)成果輸出

擋墻的設(shè)計(jì)成果主要包含擋墻平面布置圖、擋墻縱斷設(shè)計(jì)圖、擋墻橫斷面圖、擋墻設(shè)計(jì)成果表。擋墻平面布置圖主要是確定擋墻平面位置，成果數(shù)據(jù)為擋墻設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號(hào)及對(duì)應(yīng)主線(xiàn)樁號(hào)、擋墻設(shè)計(jì)終點(diǎn)樁號(hào)及對(duì)應(yīng)主線(xiàn)樁號(hào)；擋墻縱斷設(shè)計(jì)圖主要是確定板間分塊、每組擋墻類(lèi)型，成果數(shù)據(jù)為擋墻墻頂設(shè)計(jì)高、板頂設(shè)計(jì)高、板間分塊、基礎(chǔ)頂設(shè)計(jì)高、地面高、樁號(hào)。擋墻橫斷面圖主要用于擋墻的斷面表達(dá)，每種擋墻類(lèi)型對(duì)應(yīng)一種擋墻橫斷面通用圖。在進(jìn)行擋墻設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定擋墻類(lèi)型、擋墻設(shè)計(jì)起終點(diǎn)樁號(hào)，然后根據(jù)擋墻類(lèi)型確定擋墻橫斷面通用圖，最后根據(jù)擋墻類(lèi)型、擋墻設(shè)計(jì)起終點(diǎn)樁號(hào)結(jié)合道路條件（道路邊線(xiàn)）、地面或人行道或主輔隔離帶設(shè)計(jì)高、地基類(lèi)型，進(jìn)行擋墻參數(shù)化設(shè)計(jì)，得到擋墻縱斷設(shè)計(jì)圖。

2.裝配式擋土墻設(shè)計(jì)要素、參數(shù)及輸入條件、輸出成果

（1）擋墻設(shè)計(jì)要素

擋墻的設(shè)計(jì)要素主要有擋墻位置、擋墻類(lèi)型、地基類(lèi)型、道路條件、設(shè)計(jì)地面條件。

（2）擋墻設(shè)計(jì)參數(shù)

擋墻總控參數(shù)為：擋墻位置、擋墻類(lèi)型、地基類(lèi)型、起點(diǎn)樁號(hào)、終點(diǎn)樁號(hào)；擋墻細(xì)部參數(shù)為：預(yù)制板頂標(biāo)高、基礎(chǔ)頂標(biāo)高、板高H1及擋土墻各部尺寸（a、b、c、d、b寬、B、Bt、Ht、hc、b+0.16hc）、混凝土方量（預(yù)制墻面板、墻頂現(xiàn)澆段、基礎(chǔ)混凝土方量）。

（3）擋墻輸入條件

擋墻輸入條件為道路邊線(xiàn)、道路中心線(xiàn)、設(shè)計(jì)地面。

（4）擋墻輸出成果

擋墻輸出成果為：擋墻平面布置圖、擋墻橫斷面圖、擋墻設(shè)計(jì)參數(shù)表、擋墻縱斷設(shè)計(jì)圖、擋墻設(shè)計(jì)模型。

2.3 參數(shù)化模板創(chuàng)建

擋墻設(shè)計(jì)的參數(shù)化模板主要有擋墻二維表達(dá)模板、擋墻三維實(shí)體模板、附屬設(shè)施模板，除二維表達(dá)模板為UDF模板外，其他模板均為工程模板。

1.裝配式擋土墻模板創(chuàng)建

擋墻二維表達(dá)模板用于擋墻縱斷設(shè)計(jì)圖的繪制，其輸入條件為道路邊線(xiàn)投影線(xiàn)、單個(gè)擋墻起點(diǎn)、單個(gè)擋墻終點(diǎn)，設(shè)計(jì)參數(shù)為擋墻位置（道路左側(cè)擋墻、道路右側(cè)擋墻）及擋墻細(xì)部參數(shù)；擋墻三維實(shí)體模板用于擋墻設(shè)計(jì)模型的創(chuàng)建，其輸入條件為道路邊線(xiàn)、道路邊線(xiàn)投影線(xiàn)、單個(gè)擋墻起點(diǎn)、單個(gè)擋墻終點(diǎn)，設(shè)計(jì)參數(shù)為擋墻位置、擋墻類(lèi)型、地基類(lèi)型及擋墻細(xì)部參數(shù)。利用公式將設(shè)計(jì)參數(shù)與設(shè)計(jì)表（圖4）中參數(shù)建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過(guò)擋墻類(lèi)型及地基類(lèi)型參數(shù)驅(qū)動(dòng)不同擋墻類(lèi)型下設(shè)計(jì)表中的擋墻細(xì)部參數(shù)的調(diào)整，通過(guò)板高H1（預(yù)制板頂標(biāo)高與基礎(chǔ)頂標(biāo)高差值）驅(qū)動(dòng)同一設(shè)計(jì)表下每組擋墻細(xì)部參數(shù)調(diào)整。利用輸入條件、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)表，創(chuàng)建預(yù)制板橫斷面二維表達(dá)圖及擋墻實(shí)體模型，完成擋墻二維表達(dá)模板及三維實(shí)體模板創(chuàng)建。

圖4 設(shè)計(jì)表Fig.4 Design table

2.附屬設(shè)施模板創(chuàng)建

附屬設(shè)施主要包含防撞墻、防撞護(hù)欄、隔音屏等構(gòu)件。為了實(shí)現(xiàn)不同擋墻類(lèi)型對(duì)應(yīng)附屬設(shè)施模型的創(chuàng)建，附屬設(shè)施模板采用集成式模板創(chuàng)建方法，即利用EKL 語(yǔ)言通過(guò)規(guī)則、檢查等方法，將同一類(lèi)中多種形式的模板通過(guò)一定的規(guī)則設(shè)置，統(tǒng)一到一個(gè)模板中，這樣不僅可避免多個(gè)模板的重復(fù)創(chuàng)建，還可實(shí)現(xiàn)后期多種附屬設(shè)施結(jié)構(gòu)形式之間的靈活調(diào)整，便于方案比選。

附屬設(shè)施模板輸入條件為道路邊線(xiàn)、設(shè)計(jì)起點(diǎn)、設(shè)計(jì)終點(diǎn)，設(shè)計(jì)參數(shù)為防撞墻位置、防撞墻類(lèi)型、是否設(shè)置隔音屏、細(xì)部參數(shù)等。通過(guò)防撞墻類(lèi)型（A 級(jí)有風(fēng)、A 級(jí)無(wú)風(fēng)、SA 級(jí)有風(fēng)、SA級(jí)無(wú)風(fēng)、SB 級(jí)無(wú)風(fēng)、非防撞有風(fēng)、非防撞無(wú)風(fēng)），利用規(guī)則確定不同的附屬設(shè)施結(jié)構(gòu)形式選擇。通過(guò)輸入條件、參數(shù)、完成不同附屬設(shè)施結(jié)構(gòu)實(shí)體的創(chuàng)建，形成附屬設(shè)施集成式模板，如圖5 所示。

圖5 附屬設(shè)施集成式模板Fig.5 Integrated formwork for auxiliary facilities

2.4 裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)程序編寫(xiě)

1.程序設(shè)計(jì)流程

為了實(shí)現(xiàn)擋墻的程序化設(shè)計(jì)，本文對(duì)擋墻設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了規(guī)劃，如圖6 所示?；贙nowledge ware 二次開(kāi)發(fā)方式，利用EKL 語(yǔ)言編寫(xiě)了多個(gè)程序：擋墻參數(shù)化設(shè)計(jì)程序、擋墻設(shè)計(jì)成果表輸出程序、擋墻縱斷線(xiàn)創(chuàng)建程序、擋墻平面布置創(chuàng)建程序、擋墻參數(shù)化建模程序。

圖6 裝配式擋墻設(shè)計(jì)流程Fig.6 Design process of assembled retaining wall

2.擋墻參數(shù)化設(shè)計(jì)程序

擋墻參數(shù)化設(shè)計(jì)程序是整個(gè)擋墻設(shè)計(jì)程序的核心程序，其作用在于通過(guò)程序算法對(duì)擋墻進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。在滿(mǎn)足現(xiàn)澆混凝土厚度不大于250mm及板間分塊不大于8 的前提下，根據(jù)輸入條件及參數(shù)，求得擋墻設(shè)計(jì)范圍內(nèi)擋墻類(lèi)型組數(shù)（即板間分塊m 個(gè)數(shù)）以及每組擋墻類(lèi)型的板間分塊m、板頂設(shè)計(jì)高程、墻頂設(shè)計(jì)高程、預(yù)制板頂高程、基礎(chǔ)頂高程、預(yù)制板高H1、擋墻設(shè)計(jì)樁號(hào)、每組擋墻對(duì)應(yīng)地面線(xiàn)首尾高程等，其數(shù)據(jù)列表結(jié)構(gòu)及部分代碼如圖7 所示。

圖7 擋墻設(shè)計(jì)程序數(shù)據(jù)列表及部分代碼Fig.7 Design program data list and some codes of assembled retaining wall

3.擋墻縱斷線(xiàn)創(chuàng)建程序

擋墻縱斷線(xiàn)創(chuàng)建程序，其作用在于通過(guò)程序算法依據(jù)擋墻設(shè)計(jì)程序求得的設(shè)計(jì)參數(shù)，創(chuàng)建墻頂設(shè)計(jì)線(xiàn)、板頂設(shè)計(jì)線(xiàn)、地面設(shè)計(jì)線(xiàn)、基礎(chǔ)頂設(shè)計(jì)線(xiàn)，繪制縱斷圖表格，并對(duì)擋墻二維表達(dá)模板進(jìn)行實(shí)例化，完成擋墻縱斷設(shè)計(jì)線(xiàn)的創(chuàng)建，其數(shù)據(jù)列表結(jié)構(gòu)及部分代碼如圖8 所示。

圖8 縱斷線(xiàn)創(chuàng)建程序數(shù)據(jù)列表及部分代碼Fig.8 Data list and part of codes of vertical break line creation program

4.擋墻設(shè)計(jì)成果表輸出程序

利用EKL 語(yǔ)言在本地磁盤(pán)創(chuàng)建擋墻設(shè)計(jì)成果表，并將擋墻縱斷設(shè)計(jì)圖中需要的參數(shù)：墻頂設(shè)計(jì)高、板頂設(shè)計(jì)高、板間分塊、基礎(chǔ)頂設(shè)計(jì)高、地面高、樁號(hào)，批量輸出到擋墻設(shè)計(jì)成果表（單位為m）中，實(shí)現(xiàn)擋墻設(shè)計(jì)成果表的輸出。

5.擋墻平面布置圖創(chuàng)建程序

擋墻平面布置圖創(chuàng)建程序，其作用在于通過(guò)程序算法根據(jù)擋墻設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號(hào)、終點(diǎn)樁號(hào)，創(chuàng)建擋墻平面布置圖。設(shè)計(jì)人通過(guò)選擇道路左邊線(xiàn)、中心線(xiàn)、右邊線(xiàn)，即可實(shí)現(xiàn)擋墻平面布置圖的快速創(chuàng)建。

6.擋墻及防撞附屬設(shè)施參數(shù)化建模程序

擋墻及防撞附屬設(shè)施參數(shù)化建模程序，基于EKL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。通過(guò)資源表實(shí)現(xiàn)模板資源的獲取，基于EKL 程序建立骨架、設(shè)計(jì)參數(shù)、擋墻及防撞附屬設(shè)施三維實(shí)體模板的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)基于骨架的參數(shù)化建模。

2.5 裝配式擋土墻整體設(shè)計(jì)程序整合

為了實(shí)現(xiàn)擋墻整體設(shè)計(jì)程序整合，本文基于EKL語(yǔ)言、產(chǎn)品裝配方法，將相關(guān)程序（參數(shù)化設(shè)計(jì)程序、擋墻縱斷線(xiàn)創(chuàng)建程序、擋墻設(shè)計(jì)成果表輸出程序、擋墻平面布置圖創(chuàng)建程序、擋墻及防撞附屬設(shè)施參數(shù)化建模程序）、設(shè)計(jì)骨架、參數(shù)化模板整合在一起，建立了裝配式擋土墻產(chǎn)品知識(shí)模板。在進(jìn)行裝配式擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人只需輸入設(shè)計(jì)條件（道路邊線(xiàn)、道路中心線(xiàn)、設(shè)計(jì)地面）、設(shè)計(jì)參數(shù)（擋墻位置、擋墻類(lèi)型、起終點(diǎn)樁號(hào)、地基類(lèi)型），即可實(shí)現(xiàn)擋墻的參數(shù)化設(shè)計(jì)、出圖及建模，解決傳統(tǒng)擋墻設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。

3 裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊在工程中的應(yīng)用

3.1 工程概況

XC干路道路等級(jí)為主干路，全長(zhǎng)約6.5km，非建成區(qū)段道路紅線(xiàn)寬45m，設(shè)計(jì)速度采用60km/h，建成區(qū)段道路紅線(xiàn)寬44m，設(shè)計(jì)速度采用50km/h。

本項(xiàng)目工程范圍共設(shè)置8 條擋土墻，均為裝配式擋土墻。其中1#～4#，7#～8#采用非防撞裝配式鋼筋混凝土擋墻，5#～6#擋墻采用SA 級(jí)裝配式鋼筋混凝土擋墻。擋墻墻身采用C35 混凝土預(yù)制，基礎(chǔ)采用C30 混凝土現(xiàn)澆。預(yù)制墻面板為扶壁式，高度H1為0.75m～7.75m，級(jí)差為25cm；墻面板立面為矩形，墻板頂部現(xiàn)澆0～25cm 混凝土，擋土墻頂部采用預(yù)制鋼筋混凝土掛板。1#～4#，7#～8#擋墻設(shè)扶手欄桿，5#～6#擋墻采用與橋梁相同形式的防撞護(hù)欄。地基為黏土地基和砂卵石地基兩種情況。

3.2 擋墻參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊在工程中的應(yīng)用

1.擋墻參數(shù)化設(shè)計(jì)

利用裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊，對(duì)XC干路1#～2#裝配式擋土墻進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，并輸出擋墻設(shè)計(jì)表。通過(guò)程序設(shè)計(jì)，得出本設(shè)計(jì)范圍內(nèi)共需設(shè)置擋墻2 組，每組8 塊，擋墻板高H1為1.5m及2m。

2.擋墻及防撞附屬設(shè)施參數(shù)化建模

擋墻設(shè)計(jì)完成后，利用擋墻及防撞附屬設(shè)施參數(shù)化建模程序，基于擋墻設(shè)計(jì)骨架、三維實(shí)體模板、設(shè)計(jì)成果數(shù)據(jù)，利用“骨架+模板”技術(shù)［5］完成擋墻及防撞附屬設(shè)施的參數(shù)化建模，三維設(shè)計(jì)成果如圖9 所示。

圖9 三維設(shè)計(jì)成果Fig.9 3D design results

3.擋墻設(shè)計(jì)成果輸出

利用裝配式擋土墻縱斷線(xiàn)創(chuàng)建程序，創(chuàng)建擋墻縱斷線(xiàn)，基于擋墻設(shè)計(jì)成果表，完成擋墻縱斷圖的創(chuàng)建。利用擋墻平面布置圖創(chuàng)建程序，創(chuàng)建擋墻平面布置圖。通過(guò)導(dǎo)出功能完成擋墻設(shè)計(jì)成果輸出，如圖10 所示。

圖10 裝配式擋土墻設(shè)計(jì)圖Fig.10 The design drawing of assembled retaining wall

4 結(jié)語(yǔ)

為了實(shí)現(xiàn)擋墻的參數(shù)化設(shè)計(jì)，本文基于3DEXPERIENCE平臺(tái)，利用知識(shí)工程語(yǔ)言進(jìn)行了裝配式擋土墻參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究，提出了一種新的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)方法及整體設(shè)計(jì)程序解決方案：基于EKL程序設(shè)計(jì)的產(chǎn)品知識(shí)模板方法。通過(guò)該方法，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)規(guī)則與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的融合，實(shí)現(xiàn)了裝配式擋土墻的參數(shù)化設(shè)計(jì)及出圖，并在工程項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)踐，可為后續(xù)裝配式擋土墻的參數(shù)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)與借鑒。