淺析路橋工程圖讀圖方法

陳祎 邵麗芳

摘 要：為解決路橋工程圖中的識讀難點，結(jié)合形體分析，采用斜線法做線面分析將工程構(gòu)筑物進(jìn)行拆分讀懂其空間結(jié)構(gòu)，再輔助使用Sketchup或CAD軟件繪制三維模型進(jìn)行檢驗驗證。

關(guān)鍵詞：斜線法；讀圖；八字翼墻；線面分析

路橋工程圖中包含的構(gòu)筑物或構(gòu)件往往比較復(fù)雜，普遍存在局部識讀困難的問題，特別是涵洞工程圖和橋梁構(gòu)件圖。為解決此類問題，通常可采用形體分析法和斜線法相結(jié)合的手段，先將構(gòu)件拆分為幾個部件再重點突破難點來進(jìn)行識圖讀圖。

1 幾何體常用讀圖方法

常見的幾何體讀圖方法包括線面分析法和形體分析法，線面分析法通過分析線框和圖線的含義，找出其對應(yīng)的三面投影，進(jìn)而讀懂整個幾何體的形狀。形體分析法是將組合體分解成若干個基本體，分析各基本體之間的相對位置關(guān)系和表面連接關(guān)系，再進(jìn)行讀圖。在這兩大幾何體讀圖法的基礎(chǔ)上補充利用斜線法和計算機繪圖軟件，結(jié)合三維模型讀懂路橋工程圖中較難的構(gòu)件。

1.1 斜線法

如圖1所示，幾何體由若干個基本體疊加和切割組合而成，三面投影中包含虛線和若干線框，識讀存在一定困難，可通過確定三面投影圖中的投影面垂直面和投影面平行面將線框進(jìn)行拆分，讀懂該組合體的空間形狀。

1.1.1 找斜線確定垂直面

根據(jù)正投影特性，正面投影中的斜線a‘b可能代表：（1）表面交線的投影；（2）一個面的積聚投影。通過線面分析可知，若斜線ab代表表面交線的投影，水平投影中一定能找到一條相應(yīng)的斜線ab且符合長對正的規(guī)律。若斜線ab代表一個面的積聚投影，則水平投影和側(cè)面投影中一定能找到兩個滿足長對正、高平齊、寬相等的類似形。查證水平投影中唯一的斜線可知，不符合與斜線ab長對正的條件，故可確定正面投影中的斜線代表了一個平面的積聚投影，即代表一個正垂面的積聚投影。

在正面投影中斜線ab的兩個端點長對正范圍內(nèi)，可以找到一個唯一的封閉線框，如圖所示的陰影部分。且這個線框中的各個頂點都能在斜線ab找到符合長對正規(guī)律的交點，如水平投影中的線框頂點e對應(yīng)正面投影中斜線ab上的交點e。

由于在水平投影中反映出正垂面的形狀為一個七邊形，根據(jù)正投影的特性可以確定在側(cè)面投影中一定存在一個類似的七邊形（如圖陰影部分），且滿足長對正、寬相等、高平齊的投影規(guī)律。

1.1.2 找水平面

根據(jù)投影面平行面的投影特性，側(cè)平面其中一面投影反映實形體現(xiàn)真實性，另外兩個投影面上的投影積聚為一直線，且分別平行于相應(yīng)的投影軸。如圖1所示，正面投影中的加粗直線平行與OZ軸，水平投影中的加粗實線平行于OY軸且滿足長對正的規(guī)律，則可以在側(cè)面投影中找到一個加粗線框為該側(cè)平面的側(cè)面投影。

通過斜線法，找出該組合體包含的正垂面、鉛垂面和水平面，將側(cè)面投影拆分為4個線框以便讀懂其空間結(jié)構(gòu)。

1.2 形體分析法

如圖2所示，把擋土墻按照構(gòu)造拆分為支板、立墻和底板三個部件。經(jīng)過分析可知支板為三棱柱，立墻為四棱柱，底是兩個四棱柱疊加在一起。通過形體分析將擋土墻拆分為4個基本體，更有效地對其三視圖進(jìn)行理解。

1.3 計算機軟件輔助讀圖

可采用Sketchup軟件或CAD軟件繪制三維模型檢驗驗證空間想象結(jié)果。如圖3所示，利用計算機輔助軟件做好三維模型后可以旋轉(zhuǎn)調(diào)整模型真正理解變截面的含義。該梁左表面為工字形，經(jīng)過兩次截面形狀尺寸調(diào)整，右表面呈T形。

2 常用讀圖方法在路橋工程圖中的應(yīng)用

涵洞工程圖比較復(fù)雜，識圖往往存在一定困難，可以在形體分析法的基礎(chǔ)上先將涵洞按照構(gòu)造拆分為洞口、洞身和基礎(chǔ)三大部分，再依次分析理解各個部分的空間結(jié)構(gòu)。以圖4的八字翼墻識讀為例，在識讀的時候可以分兩大步驟進(jìn)行理解。首先將八字翼墻拆分成上、下兩部分疊加而成的組合體。下半部分比較簡單，是一個五棱柱，在水平投影中反映它的特征面，該五棱柱的三面投影也能很容易找到其對應(yīng)的線框，如圖紅色圖線所示。八字翼墻的下半部分稍顯復(fù)雜，可以用斜線法來突破難點。

1）找斜線。側(cè)面投影中的四條斜線都無法在正面投影中找到唯一封閉線框與其滿足高平齊的投影規(guī)律，四條直線的投影而非側(cè)垂面的投影。

水平投影中有三條斜線ab，cd和ef，根據(jù)長對正的投影原則，均對應(yīng)正面投影中同一個封閉線框，且該封閉線框為直角梯形。若其中任意一條斜線代表一個鉛垂面的投影，則在側(cè)面投影中一定能找到一個直角梯形滿足高平齊且寬相等的投影特性。通過線面分析，斜線ab和斜線cd均無法在側(cè)面投影中找到對應(yīng)的直角梯形。僅有側(cè)面投影中的陰影直角梯形包含直線ef，且滿足高平齊寬相等的投影特性。所以ABCD平面為一般位置平面，水平投影中的斜線ef表示該八字翼墻的前表面是個鉛垂面。

正面投影中的斜線可以在側(cè)面投影中找到唯一對應(yīng)的的封閉線框，即圖中的陰影四邊形，且能在水平投影中找到形狀相同的四邊形滿足寬相等高平齊的投影規(guī)律，則正面投影中的斜線代表八字翼墻的上表面是一個正垂面。

2）找水平面。根據(jù)投影面的平行面投影特征，在正面投影和水平投影中可以找到一對加粗實線滿足長對正的投影規(guī)律且分別平行于0Z軸和0Y軸，為確定該直線代表側(cè)平面的的積聚投影，可在側(cè)面投影中找到封閉線框①同時滿足高平齊且寬相等的特征，則該八字翼墻的左、右表面為側(cè)平面。

通過斜線法劃分線框突破了涵洞八字翼墻上半部分識圖的難點，可確定八字翼墻的上表面為正垂面、下表面為水平面、左、右表面為側(cè)平面、前表面為鉛垂面、后表面為一般位置平面。最后再通過計算機輔助軟件Sketchup或CAD繪制其三維模型（圖5）解決在識圖過程中的產(chǎn)生的細(xì)節(jié)問題和檢驗識圖成果。

3 結(jié)語

通過形體分析和線面分析，利用斜線法突破路橋工程圖中點、線、面的難點問題，理解工程構(gòu)筑物的空間結(jié)構(gòu)特征，再輔助使用SketchUp軟件和CAD軟件示意三維模型，檢驗驗證空間想象成果，提高空間想象能力。

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作者簡介：陳祎（1992-），女，浙江永康人，碩士，助教，研究方向：道路工程。