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龙图腾网获悉黄河勘测规划设计研究院有限公司申请的专利一种基于空间面和空间线的水工建筑物云端三维协同布筋设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120257443B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510398179.9，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种基于空间面和空间线的水工建筑物云端三维协同布筋设计方法是由谢遵党;杨顺群;王楠;何楠;刘瑾程;蔺志刚;陶玉波;王晖;张亚楠;谭志翔设计研发完成，并于2025-04-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于空间面和空间线的水工建筑物云端三维协同布筋设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于空间面和空间线的水工建筑物云端三维协同布筋设计方法，包括：根据水工建筑物复杂混凝土结构三维模型特点，构建支持异性结构曲面、空间线解析与编辑的几何建模器；基于云架构，构建服务端与浏览器客户端，采用通讯技术实现云端三维协同建模与设计环境；定义三维布筋的操作对象；基于结构实体空间面布筋，通过布筋方向，布筋区域的起、始点的约束，以及偏移结构实体面保护层距离来构造钢筋；基于结构实体空间线布筋，通过结构实体空间面、布筋路径和路径的起、始点的约束，以及偏移结构实体线指定距离来构造钢筋。本发明通过基于复杂空间面、空间线进行任意结构的云端三维协同布筋，为设计工程师提供全新的设计方法。

本发明授权一种基于空间面和空间线的水工建筑物云端三维协同布筋设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于空间面和空间线的水工建筑物云端三维协同布筋设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S1、根据水工建筑物复杂混凝土结构三维模型特点，构建支持异性结构曲面、空间线解析与编辑的几何建模器； S2、基于云架构，构建服务端与浏览器客户端，采用通讯技术实现云端三维协同建模与设计环境； S3、定义三维布筋的操作对象，操作对象包括结构实体、结构面、钢筋组、钢筋特征与钢筋线； S4、基于结构实体空间面布筋，通过布筋方向，布筋区域的起、始点的约束，以及偏移结构实体面保护层距离来构造钢筋，包括： S41、基于步骤S1中的几何建模器，建立面偏移、线偏移、面求交、线求交算法，支撑钢筋的布设； S42、面偏移以参数三维曲面偏移算法为基础，具体为对于参数曲面其法向量偏移距离为d时，偏移后的曲面为： 其中：表示原曲面的参数化曲面函数，是一个向量函数，在空间直角坐标系中可展开为分别是x、y、z轴正方向上的单位向量；xu,v,yu,v,zu,v：分别是参数化曲面在x、y、z轴方向上的坐标分量函数，是关于参数u和v的表达式，u和v是参数，通过它们的不同取值可以确定曲面上的每一个点，其取值范围根据具体的曲面定义而定，相当于曲面上的坐标，用于定位曲面上的点；表示曲面在点u,v处的法向量，分别是参数化曲面对参数u和v的偏导数向量；此处×表示向量叉乘，用于计算出曲面的法向量方向，d表示曲面的偏移距离，是一个给定的数值，正数表示沿法向量正向偏移，负数表示沿法向量反方向偏移，表示偏移后的曲面，通过原始曲面加上偏移距离d与单位法向量的乘积得到，用于体现曲面沿法向量方向的位移变化； S43、线偏移以三维空间线偏移算法为基础，基于法平面和偏移距离偏移，具体的，对于三维空间中的曲线其中t为参数；首先求曲线的切向量然后通过叉乘方法求出曲线的法向量和副法向量它们构成了曲线在每一点的法平面；设偏移距离为d，则偏移后的曲线表示为在实际计算中，需要对法向量进行归一化处理，即用以确保偏移距离的准确性； 其中：表示三维空间中的曲线，其参数t随着时间的变化，xt、yt、zt分别给出曲线在点x,y,z轴上的坐标，用于确定曲线上不同位置的点；是曲线的切向量，它反映了曲线在某一点处的切线方向；其中x′t、y′t、z′t分别是xt、yt、zt对参数t的导数；是曲线的法向量，通过叉乘方法由切向量计算得出，与曲线在某一点的切线垂直；曲线的副法向量，与切向量和法向量构成曲线在每一点的法平面；表示偏移后的曲线，原曲线上的每一个沿着法向量方向移动距离d后得到新的曲线；对法向量进行归一化处理，是法向量的模长，归一化之后的法向量长度为1，用以确保偏移距离d是沿着单位法向量方向的准确距离； S44、建立基于结构实体空间面布筋的接口，通过选择结构空间面、配筋路径、切面扫掠方向、直线、起始点、参考指定平面，并指定钢筋间距、保护层厚、起始点距离、内外层、是否弯折参数来实现钢筋的布设； S5、基于结构实体空间线布筋，通过结构实体空间面、布筋路径和路径的起、始点的约束，以及偏移结构实体线指定距离来构造钢筋。

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