CAD绘制圆形洞室展示图的初步实现

发表日期:2005-05-13 浏览人数: 作者:山西省水利勘测设计研 来源:水利工程网  评论
圆形洞室初步实现

    1 引言

      根据《水利水电工程施工地质规范》,圆形洞室的展示图是从洞室轴线切开并展开的俯视图,由于延平面展布的结构面在展示图上表现的并不是直线(除非结构面与洞轴线垂直,但这种结构面极少见),而且不同产状的结构面在展示图中的曲线均不相同,手工绘制时很难掌握,以往的工作中多是凭借经验和空间概念去模拟绘制,其精度和美观程度都不甚理想。

      汾河二库是山西省重点工程,其配套工程供水发电洞是耗资二千万元的大型工程,该隧洞全部位于奥陶系下统的冶里组(O1Y)和亮甲山组(O1L)的白云岩地层中,除进出口各10米为方形外,其余均为标准的圆形洞室,洞径4.8米,全长400米,坡降3%。主要结构面有岩层、断层、缓倾破碎带、裂隙、溶层等。要用CAD将这些结构面在平面上表现出来,我们的工作步骤是:建立几何模型a 解线性方程组a 编制程序计算并形成坐标数据文件a 用LISP编制程序绘制曲线。

 

      2 几何模型的建立

       根据野外工作经验,我们建立如右图的几何模型,坐标轴Z轴与隧洞左壁腰线重合,X轴为水平向,Y轴为垂直向,结构面与Z轴交点为已知,可通过测量得到。a,b两点随结构面产状的不同而变化。这样的模型既便于野外测量、描述工作,又便于计算和转化。

      隧洞方程为(x-r)2+y2=r2 其中(r为洞半径)

      结构面的方程为 a'x + b'y + c'=z。

      3 解线性方程组,确定结构面参数

       通过解以下线性方程组,可以确定结构面的参数a’,b’,c’,只是须注意的一点是:

× =

        根据结构面产状确定参数时,如果洞轴线有一定倾角时,结构面的倾角â 应是将Z轴以洞轴线倾角旋转水平后的倾角。经计算可得:

    a'=-tg(a )

    b'=±ctg(â )

    c'=c

     4 编制程序及绘图

        程序的功能实际是将空间问题转化为平面问题,求出结构面和隧洞的几何方程后,就可计算出结构面与空间隧洞相交曲线中的每一点的坐标,然后按《规范》从洞底轴线,也就是从X-Y平面上隧洞的最低点(r,-r)开始,以顺时针旋转一周,以方程z=ax+by+c确定z的坐标,可形成一系列的二维点如下:

    z1,r*rad1

    z2,r*rad2

    … …

    zn,r*radn

      将这些二维点形成文件,编制LISP程序用CAD中PLINE命令将这些点绘制到展示图中。

      以上程序计算部分我们是用C语言编程实现的,当然计算和绘图过程可以都用LISP程序实现,这样还可省略形成文件的过程,同行们可按自已的意愿或习惯采取不同的方式。

    如下图是我们绘制的汾河二库供水发电洞展示图中的一部分。

 

      此文系打印稿投寄,收稿日期:1998年4月9日

[责任编辑:yeguiren]

推荐给好友评论】【收藏】【 】【打印】【关闭

更多关于“CAD绘”的新闻

用户名: *(必填) 密码:

验证码: *(必填)