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土石方量精确计算方法:利用TIN模型的上下三角网累加体积

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:以上生成的开挖体和回填体的TIN模型都有上下两个TIN三角网共同围成,它们有相同的边界轮廓线。因此,只要分别计算TIN模型的上下三角网的三棱柱体积累加值,将两个体积累加值相减就可精确计算TIN模型的体积,即可得到要计算的土石方量。

土石方量精确计算方法:利用TIN模型的上下三角网累加体积

以上生成的开挖体和回填体的TIN模型都有上下两个TIN三角网共同围成,它们有相同的边界轮廓线。可假定同一个投影平面,将组成三角网的每一个三角形投影到这个投影面上,则在空间上原三角形和投影三角形可形成一个三角棱柱,这些三棱柱的体积很容易计算。因此,只要分别计算TIN模型的上下三角网的三棱柱体积累加值,将两个体积累加值相减就可精确计算TIN模型的体积,即可得到要计算的土石方量。

如图4-17所示,三角形ABC为三角网中的一个三角形,A、B、C三点为地面的三个高程点,有其三维坐标。将A、B、C三点分别投影到水平投影面P上得到A1、B1、C1,根据A1、B1、C1三点与三角形ABC的不同关系形成各种不同形状的三棱柱体。我们要计算的土石方量就是这些三棱柱体的体积。三棱柱的体积可按下面公式计算

图4-17 三棱柱特征

式中:S为三角形A1B1C1的面积,设A1(x0,y0,z0),B1(x1,y1,z1),C1(x2,y2,z2),则可以用下列行列式计算

h为三棱柱各棱长的平均值,即

假设组成TIN模型的上、下三角网的三角形集合为Tu和Td

则,TIN模型的体积可表示为(www.xing528.com)

依据以上说明,很容易编写计算TIN模型体积的程序,这里不再详述。

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