王立军 刘阳 梁明 金五一
中国建筑第二工程局有限公司 北京 100000
摘要：核电安全壳钢衬里作为第三道屏障的的重要组成部分，主要承担防止核泄漏和密封功能，它能有效地将安全壳内可能产生的放射性气体包容其中，使其放射到环境中的水平尽量低，保障公众安全。因此其建造质量一直是各界关注的重点。详图设计人员采用Tekla软件对钢衬里设计图纸进行实体建模并结合工程实际进行深化出图，有效的提高了钢衬里车间预制和现场装配的准确度，为钢衬里的建造质量和安全提供了重要的保证。
关键词：Tekla；PDMS；CAD；安全壳钢衬里；钢结构深化；
1 引言
三维设计近年来在我国工程设计领域发挥着举足轻重的作用。核电全物项采用PDMS三维设计协同平台，PDMS作为多专业协同设计软件，进行碰撞检查，数据发布等工作。而对于钢衬里的深化设计，PDMS操作复杂且需要大量的二次开发，不易实现，使用Tekla软件恰好能解决这一难题，能够为钢衬里深化设计提供良好的解决方案，Tekla软件建立三维模型后，能够自动生成各种报表，能够快捷的生成零件图纸等，大大提高了工作效率。
2 核电钢衬里深化设计
2.1 安全壳钢衬里概要
安全壳钢衬里主要由四部分组成，分别是：底板、截锥体、筒体和穹顶。筒体内直径45m，壁板厚6mm，共9层，除了第8 层筒体分14 块壁板，其他层筒体板均分12 块壁板，壁板由水平角钢、纵向角钢、锚钉、贯穿件以及闸门套筒等附件组成，整体示意如下图所示。壁板进行车间预制然后运抵现场进行拼装。
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图1 安全壳钢衬里三维示意图
2.2 深化设计流程
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2.2.1 熟悉图纸
详图工程师必须熟悉设计文件、法律法规和相关程序文件。仔细阅读设计说明，了解筒体板块的位置、标高、型钢的型号和材质、锚钉的规格型号等。
2.2.2 提交澄清
熟悉图纸过程中及时发现设计图纸是否齐全，设计院提供的图纸是否为最新版本是否存在变更，构件尺寸信息是否缺失等。将发现的问题汇总成书面文件发设计院进行澄清。
2.2.3 三维建模
设计院对澄清做出书面澄清后，设计人员开始三维建模。
（1）设置轴线。轴线设置可以采用两种方式，第一种是通过修改Tekla软件中的轴线属性来实现，另外一种方法是通过输入CAD中设置好的的辅轴线来实现。
（2）设置工作视图。采用视图>创建模型视图>沿着轴线的方法可以沿着轴线创建所需要的建模视图[2]。
（3）设置构件和零件编号。构件编号规则，机组号+筒体层号+分块号；零件编号规则，分块号+（TB代表筒壁，HL代表环向角钢，SL代表竖向角钢）+顺序号。将设置好的属性进行保存，建模时可以直接进行读取使用。
（4）建模。建模时将同一分块下的物项放在态管理器同一编号序列中，方便查找与修改。
壁板采用曲梁进行建模，截面型材采用壁板高度乘以壁板厚度进行设置，弯曲半径设置为22506，段的分数设置为59。根据设置好的轴线和辅助线建出曲面壁板。
环向角钢的建模与壁板类似，采用曲梁，弯曲半径设置为22506，段的分数设置为59。也可以采用折梁，将曲梁等分成n段进行弯曲来提高建模精度，达到减少误差的目的。
竖向角钢根据设计图纸定位进行布置即可，注意角钢朝向。
套筒与预埋件建模采用角度进行定位。名称命名与贯穿件套筒名称一致，用户定义属性中增加贯穿件套筒标高与角度信息，方便出图时进行标识。
锚钉建模，锚钉设置两种类型，根据设计要求壁板最外圈和套筒周边设置成工地形式，此类锚钉现场焊接，其它设置成工厂形式，在车间进行焊接。
2.2.4 再次提交澄清
建模过程中发现设计图纸中诸如分尺寸总和与总尺寸不一致、零件定位尺寸缺失，换算尺寸明显偏差等，汇总问题向设计院发书面澄清。
2.2.5 修改三维模型
设计院答复后，修改三维模型。然后对细部进行修改，如零件切角等。模型修改完成后，进行碰撞检查，根据碰撞检查结果进行模型修改。模型修改完成后根据钢衬里分块设置构件。通过导出的报表检查构件编号和零件编号是否正确。
2.2.5 模型校核
校核人员根据设计图纸，对构件定位、对零件的型号和材质、贯穿件和预埋件的定位进行全方位校对。核对上下层连接定位尺寸是否吻合。如发现问题反馈建模人员修改模型。某一层筒体的终版模型如下图所示。
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图2 某层钢衬里筒体三维示意图
2.2.6 出图
为保证每张图纸信息的一致性，出图前对图框和构件材料表进行定制，材料表定制格式如下图所示。
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图3 材料表定制格式
图纸类型包括整体布置图、构件图和多零件图。布置图信息仅表示构件编号、构件清单及构件间的定位尺寸。构件图纸表达零件编号、零件定位信息、预埋件和贯穿件套筒定位信息、构件材料表信息，锚钉材料表信息。构件图（部分）效果如下图所示。
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图4构件图（部分）效果图
2.2.7 图纸校核
图纸校核主要检查图纸尺寸是否正确，布置是否合理，剖面及详图的设置是否合适，是否有未标注的尺寸，是否有错别字等。对于有误的切不可直接在图纸中修改需要返回修改模型，这样才能保证模型数据的准确性。
2.2.8 图纸出版
图纸修改无误后，进行文件出版。
3 Tekla软件在钢衬里深化应用中的优势
与传统CAD直接画图相比Tekla显著的优势在于：
（1）三维模型更为直观，易于查看；
（2）可以进行精细的结构细部设计，零件加工图纸更为精确；
（3）运用编号的特性，经前后编号比对，可以对修改进行清晰的识别。变更后相关的图纸会自动增加云线，方便查看与校核；
（4）材料统计更为智能，避免了手算错误的出现；
（5）为施工过程中措施件的设计提供了直接的可视化支持。
（6）Tekla支持多人模式，深化设计人员可以共同完成模型的建立和出图[1]。
4 结束语
结合工程实际，优化钢衬里深化设计流程，提高详图设计人员水平，充分发挥Tekla软件深化设计中的优势，不仅可以大大减少车间预制的返工，减少层间现场装配错位的情况，节约工期，而且能够更好地提高钢衬里施工的质量，提高核电的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]徐凤雨.浅谈Tekla Structure在钢结构深化设计中的应用[J].工业C，2015（006）：77.
[2]Tekla Structures使用手册[M].2006.
第一作者简介：王立军，男，工程师，中建电力建设有限公司