● 摘要
本文研究了基于CATIA的三维钢结构快速建模技术，并结合国家体育馆钢屋盖工程，实现并验证了基于CATIA V5的三维钢结构快速设计系统模块。在对钢结构拓扑结构进行分析从而抽象出定义、表示和计算方法的基础上，从AutoCAD保存的DXF文件中提取有效的钢架结构信息，最后在CATIA V5中快速建立了钢架结构的三维实体模型。三维钢架结构快速设计系统具有较大的工程实际应用价值与市场前景。 本文主要研究了以下技术难点及问题：（1）钢结构三维快速建模系统设计，分析并建立适合钢结构施工对象的数据模型，管理节点及节点属性、轴线及轴线间关系、杆件及杆件属性。国家体育馆钢屋盖工程涉及上千个节点及杆件，如何实现庞大的数据模型的有效管理（包括查询、修改）。（2）实现从AutoCAD设计图纸DXF文件到CATIA初始节点和轴线生成的数据转换，分析AutoCAD绘图误差，并进行相应处理。（3）实现针对建筑施工对象的参数化建模。所谓参数化建模方式，是指构件中每个特征的每个尺寸是以参数的形式存在，是可变的。当修改编辑一个特征中的尺寸变量时，模型会相应地更新该特征及其相关特征。（4）研究总结轴线间关系类别，实现相应杆件间端面处理方式。