(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210442940.0 (22)申请日 2022.04.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114547918 A (43)申请公布日 2022.05.27 (73)专利权人 湖南省交通 规划勘察设计院有限 公司 地址 410000 湖南省长 沙市望城区月亮岛 路一段598号 (72)发明人 贺耀北　韩振勇　王秀艳　刘婷婷　 刘勇　 (74)专利代理 机构 长沙知行亦创知识产权代理 事务所(普通 合伙) 43240 专利代理师 严理佳(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 119/14(2020.01) 审查员 严开元 (54)发明名称 基于CAD二维图形计算预应力筋张拉延伸量 的方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于CAD二维图形计算预 应力筋张拉延伸量的方法及系统， 通过根据预应 力筋布置图中的立面图和平面图分别获取每根 预应力筋的竖弯曲线素元素和平弯曲线元素； 然 后针对不同竖弯与平弯的情形， 分情况计算每个 所述竖弯曲线元素的起始点处的预应力、 该竖弯 曲线元素上的预应力损失以及张拉延伸量； 最后 根据张拉应力的方向获取所述方向上的所有竖 弯曲线元素的预应力损失与张拉延伸量之和， 得 到总的预应力损失与张拉延伸量。 针对由大量的 由CAD二维制图手段和表达的预应力筋， 在计算 预应力筋预应力摩阻损失和延伸量时同时考虑 竖弯和平弯的影响， 分段精确计算， 具有运算效 率高、 识别准确度高、 结果精确度高的优点。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114547918 B 2022.07.15 CN 114547918 B 1.一种基于 CAD二维图形计算预应力筋张拉延伸量的方法， 其特 征在于， 包括 步骤： S11， 根据 预应力筋布置图中的立面图获取每根预应力筋的竖弯曲线， 按照预设的拆分 规则获取每个所述竖弯曲线的竖弯曲线元素Csi，  ， 所述竖弯曲线元素包括直线 与圆弧， 并建立存储有每根预应力筋的所述竖弯曲线的结构化数据的竖弯曲线表达数据集 SDatas， 其中， 每个所述竖弯曲线的结构化数据包括该竖弯曲线的所有第一交点的第一交 点数据； 所述第一交点包括所述竖弯曲线的起点和终点、 相邻的两个所述竖弯曲线元素 的 交点、 以及为圆弧的所述竖弯曲线元素 的圆弧两侧切线的交点， 所述第一交点数据包括所 述第一交点的X轴坐标、 Z轴坐标以及圆弧半径； 其中， 所述第一交点数据按照X轴坐标升序 排列； 所述第一交点 为直线的端点时， 所述圆弧半径为0； S12， 根据 预应力筋布置图中的平面图获取每根预应力筋的平弯曲线， 按照预设的拆分 规则获取每个所述平弯曲线的平弯曲线元素Chj， ， 所述平弯曲线元素包括直线 与圆弧， 并建立存储有每根预应力筋的所述平弯曲线的结构化数据的平弯曲线表达数据集 HDatas， 其中， 每个所述平弯曲线的结构化数据包括该平弯曲线的所有第二交点的第二交 点数据； 所述第二交点包括所述平弯曲线的起点和终点、 相邻的两个所述平弯曲线元素 的 交点、 以及为圆弧的所述平弯曲线元素 的圆弧两侧切线的交点， 所述第二交点数据包括所 述第二交点的X轴坐标、 Y轴坐标以及圆弧半径； 其中， 所述第二交点数据按照X轴坐标升序 排列； 所述第二交点 为直线的端点时， 所述圆弧半径为0； S2， 根据所述竖弯曲线表达数据集SDatas中的所述第一交点数据以及所述平弯曲线表 达数据集HDatas中的所述第 二交点数据， 计算每个所述竖弯曲线元素 的起始点处 的预 应力 以及该竖弯曲线元 素上的预应力损失 ； 其中， ， ； 为所述竖弯曲线元 素 对应的偏转角； 为所述竖弯曲线元素 对应的长度； 为预应力筋与 管道壁的 摩擦系数； e为 自然常数； k为管道每米局 部偏差对摩擦的影响系数;   为所述竖弯曲线 元素 所在的竖弯曲线起 点处的预应力； 所述Xi的计算方式为Xi=Xi实+dl， 其中dl的计算方式为， 在所述竖弯曲线元素 为直线 且对应的平曲线为水平线时， dl为0， 偏转角为0； 在所述竖弯曲线元素 为直线且对应的 平曲线为斜线时， ， 偏转角为0； 在所述竖 弯曲线元素 为直线且对应的平曲线为 圆弧时， ， 偏转角 为平曲线圆弧切线角 ， R为对应的所述平曲线为圆弧的半径； 在所述竖弯曲线元素 为 圆弧时， 所述dl为0， 偏转角度为竖弯曲线圆弧切线角 ； 其中， Xi实为所述竖弯曲线元素 的实际长度； 为所述竖弯曲线元素 或者对应的所述平弯曲线元素 的X轴向上的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114547918 B 2长度， 为所述竖弯曲线元素 或者对应的所述平弯曲线元素 的Y轴向上的宽度， 为所述竖弯曲线元 素 或者对应的所述平 弯曲线元 素 的z轴向上的高度； S3， 根据公式 计算所述竖弯曲线元素 的张拉延伸量 ， 其中E为预应力筋的弹性模量； S4， 根据张拉应力的方向获取所述方向上的所有竖弯曲线元素的预应力损失与张拉延 伸量之和， 得到总的预应力损失与张拉延伸量。 2.根据权利要求1所述的基于CAD二维图形计算预应力筋张拉延伸量的方法， 其特征在 于， 所述步骤S11之前还包括步骤： S01， 根据所述立面图建立竖弯曲线元素集SWCurvesIdentited， 其中， 所述竖弯曲线元 素集SWCurvesIdentited中包括每个所述竖弯曲线的所有所述竖弯曲线元素Csi， 且所述竖 弯曲线元 素按照X轴坐标升序排列； 所述步骤S12之前还 包括步骤： S02， 通过所述平面图建立平弯曲线元素集HWCurvesIdentited， 其中， 所述平弯曲线元 素集HWCurvesIdentited中包括每个所述平弯曲线的所有所述平弯曲线元素Chj， 且所述平 弯曲线元 素按照X轴坐标升序排列。 3.根据权利要求2所述的基于CAD二维图形计算预应力筋张拉延伸量的方法， 其特征在 于， 所述步骤S01还包括， 通过所述立面图建立竖弯曲线集SWCurv es， 其中， 所述竖弯曲线集 SWCurves中包括每根预应力筋的所有竖弯曲线元素， 且所述竖弯曲线元素按照X轴升序排 列； 所述步骤S02还包括， 通过预应力筋布置图中的平面图建立平弯曲线集HWCurves， 其 中， 所述平弯曲线集HWCurves中包括每根预应力筋的平弯曲线元素， 且所述平弯曲线元素 按照X轴升序排列。 4.根据权利要求3所述的基于CAD二维图形计算预应力筋张拉延伸量的方法， 其特征在 于， 所述竖弯曲线集SWCurves的建立 步骤包括： 将所有预应力筋的竖弯曲线元 素选择， 并保存到所述竖弯曲线集SWCurves； 将所述竖弯曲线集SWCurves元 素按X坐标升序排列； 所述平弯曲线集HWCurves的建立 步骤包括： 将所有预应力筋的平 弯曲线元 素选择， 并保存到所述平 弯曲线集HWCurves； 将所述平 弯曲线集HWCurves元 素按X坐标升序排列。 5.根据权利要求4所述的基于CAD二维图形计算预应力筋张拉延伸量的方法， 其特征在 于， 所述竖弯曲线元 素集SWCurvesIdentited的建立 步骤包括： 依次分别选择起始锚固线SL、 终止锚固线EL； 在SWCurves的竖弯曲线元 素的直线中找到起 点为SL中的点元 素的Curve  1直线； 采用递归循环的方式， 找出自所述Curve  1直线的终点起首尾相连， 且最后一个点为EL 中的点的路径为 一条所述预应力筋的竖弯曲线路径； 对识别出的所述竖弯曲线路径上的所述竖弯曲线元素按照X轴升序排列， 并存入所述 竖弯曲线元 素集SWCurvesIdentited；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114547918 B 3