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交叉口在场地设计、市政道路、城市规划等行业大量存在,并且是最复杂、耗时最长的设计内容。国内工程软件发展了这么多年,始终没有一款好的交叉口设计软件。并且长久以来,交叉口的设计理论陈旧,所以国内各大城市的交叉口普遍问题严重,每次下雨都会产生严重的积水,给人们的生活带来不便。
Civil3D的交叉口功能在国内用的很少,主要的原因包括:
软件推广不利。目前并没有好的教学资料细致全面的介绍交叉口的使用,包括流传最广的《塔哥开讲》教学视频。
Civil3D是通过纵断面功能进行交叉口竖向设计的,但纵断面是一个很重的功能,每个道路边线都创建纵断面以及编辑纵断面,使得交叉口设计过于复杂。
Civil3D是通过“道路模型”方法创建交叉口三维模型,但是Civil3D并没有内置适当的“装配集”,自己通过“部件编辑器”定制装配集,对很多人当下是一个挑战。
我们尝试使用《混动设计》软件解决以上问题,让我们一个一个来分析。
交叉口的平面几何设计。
高程协调
在创建交叉口之前,要求交叉口的两个路中线是相交的,比如十字相交或者T型相交。并且在相交点,两个路线的纵断面高程必须相等。Civil3D没有强制要求高程相等(Civil3D会在创建交叉口的时候偷偷改为相等),但是人为先调整为相当是很有必要的。
我们在《混动设计》软件中开发了“高程协调”命令,以一种更加合理的方式将两个相交路线高程修改一致,而不像Civil3D现在的处理方式那么生硬。
Civil3D交叉口的平面几何设计已经足够强大了。在Civil3D的世界中,主路和辅路是常规路线,此外又定义了两种路线类型:偏移路线和加铺转角路线。这两种路线可以为交叉口服务,也可以为常规道路的边线设计服务。
使用Civil3D的交叉口功能,可以非常快速的创建交叉口的边线。
因为翻译的问题,英文的Interp也是“交点”的意思,所以这里的命令显示为“创建交点”。不过运行此命令,的确是选择交叉口的交点位置,这样理解也没错。
现在运行“创建交点”命令,就可以选择交叉口的交点,创建交叉口平面几何图形了。
图中红框,就是创建交叉口平面几何所需要设置的地方。因为交叉口边线也是路线,因此你可以非常方便的修改边线的线形。
我在早期录制过交叉口平面几何创建的教学视频,可以参考:
https://space.bilibili.com/387466234/channel/collectiondetail?sid=1315423&ctype=0
交叉口是个对象。
交叉口是一个单独的对象,因此选择交叉口对象后,Ribbon会跟随变化,可以进一步调整交叉口数据。
图中的带叉的圆圈就是交叉口对象,鼠标点击选中后,Ribbon就切换为交叉口的相关操作了,非常方便。
交叉口的纵断面设计(竖向设计)。
Civil3D创建交叉口的时候,是可以同时创建边线的纵断面的,如下图:
但是,如果你希望进一步调整边线的纵断面,在Civil3D中就不大方便了。交叉口的纵断面设计是《混动设计》软件重点改造的地方。
上图是主线和被交线的两个纵断面,对于常规的道路设计来说,主线和被交线进行全功能的纵断面设计也说得过去。当然,如果对于场地设计来说,不画纵断面也能进行纵断面设计,我们也有解决方案,思路与交叉口边线相同。
但如果交叉口的每个边线都绘制纵断面并进行纵断面设计和调整,这的确有些过于繁琐了。因此我们提出了一个新的概念:平立面设计,也就是在路线上直接进行纵断面设计,而不需要将纵断面图绘制出来。
如图,我们在路线上标注了变坡点桩号/高程,在两个变坡点之间标注坡度/坡长。在这个图中,你可以做到常规纵断面设计所能做到的几乎所有事情:添加变坡点、删除变坡点、修改变坡点的桩号/高程、新建纵断面、删除纵断面、查询任意桩号的纵断面高程等。
以上这一切操作,都不需要创建纵断面拉坡图,直接在路线上就完成了!所以我们给它起了一个贴切的名字:“平立面设计”。
使用平立面设计功能,你还可以进行场地道路设计、城市规划设计、城市道路设计等纵断面设计与地形关系不大的设计场景中。
交叉口曲面快速生成。
如果完成了交叉口平面设计、纵断面设计,可以快速生成交叉口曲面(不含边坡),来看一下效果,并进行曲面分析。
这种一键完成交叉口曲面生成的快速操作,Civil3D并没有提供。我们在《混动设计》软件中,提供了专门的“生成交叉口曲面”命令,可以一键完成。
交叉口三维模型。
交叉口装配集。
《成塔软件》有交叉口装配集的定制服务,具体可以参见:
交叉口装配集
成塔哥,公众号:成塔软件论如何创建Civil3D的装配库
交叉口的装配集是可以在很多项目中重复使用的,如果装配集已经开发好了,交叉口的三维建模只是几秒钟的事情。但是这里涉及到部件编辑器的学习,需要花费一天左右的时间,如果需要培训也可以找我们。
交叉口曲面。
从交叉口三维模型生成交叉口曲面,这个与Civil3D的道路模型操作并没有区别,在此不再赘述。
这里生成的曲面,就是完整的交叉口曲面了,包括交叉口边坡曲面。如果有其他更加复杂的需求,Civil3D的道路模型也能够应对。
交叉口曲面分析。
关于曲面分析,可以查看下面两篇文章。
交叉口曲面
成塔哥,公众号:成塔软件Civil3D中的曲面应用经验总结
关于Civil3D的交叉口功能设计理论,可以参见:
Civil3D的交叉口
成塔哥,公众号:成塔软件Civil3D中更科学的道路交叉口设计理论
总之,使用Civil3D加上《混动设计》软件,可以大大提高交叉口三维设计的效率,提供更好的交叉口设计方案,为城市建设、企业和个人的技术能力提升带来帮助。
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