Tekla Structures PolyBeam API 完全解析

深入理解 Tekla 二次开发中的折梁构件对象

在 Tekla Structures 二次开发中，PolyBeam 类是 Part 的重要子类之一，用于创建具有多个折点的连续梁——包括折梁、墙板、条形基础、柱等连续线性构件。与 Beam 类不同，PolyBeam 通过一个轮廓（Contour）来定义其几何形状，可以描述任意折线路径上的等截面构件。

本文基于 Tekla Structures 2017 版本的 API 反编译代码，完整、系统地讲解 PolyBeam 类的继承体系、所有构造函数、所有自身属性、所有继承属性、所有自身方法、所有常用继承方法以及枚举类型，并提供大量可直接运行的代码示例。文中包含多张 SVG 示意图，帮助理解。

一、PolyBeam 类的继承体系

PolyBeam 是一个密封类（sealed class），位于 Tekla.Structures.Model 命名空间。其完整的继承层次如下图所示：

[图1：PolyBeam 类继承层次图]

从上图可以清晰地看出：

• PolyBeam 直接继承自 Part，而 Part 继承自 ModelObject，ModelObject 继承自 Object（即 Tekla.Structures.Model.Object）。

• PolyBeam 是 Part 的最终子类，不能再被继承（sealed）。

• PolyBeam 与 Beam 同为 Part 的子类，但前者用于折线路径，后者用于直线路径。

实际开发中，你通常实例化 PolyBeam 类并设置其轮廓点来创建折梁：

PolyBeam polyBeam = new PolyBeam();
polyBeam.Profile = "IPE200";
polyBeam.Material = "S355";
Contour contour = new Contour();
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(0,0,0), null));
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(5000,0,0), null));
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(5000,3000,0), null));
polyBeam.Contour = contour;
polyBeam.Insert();

二、PolyBeam 类的构造函数

PolyBeam 类提供了两个公开的构造函数：

[图2：PolyBeam 构造函数使用示意图]

示例：

// 方式1：无参构造，之后手动设置轮廓和属性
PolyBeam beam1 = new PolyBeam();
beam1.Profile = "HEB200";
beam1.Material = "S355";
Contour contour1 = new Contour();
contour1.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(0,0,0), null));
contour1.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(3000,0,0), null));
beam1.Contour = contour1;

// 方式2：指定类型（例如创建一面墙板）
PolyBeam panel = new PolyBeam(PolyBeam.PolyBeamTypeEnum.PANEL);
panel.Profile = "PL10";
panel.Material = "C30";
// ... 添加轮廓点

三、PolyBeam 类的属性

3.1 PolyBeam 自身定义的属性

下表列出了 PolyBeam 类直接定义的公开属性（不包括继承来的属性）：

注意：Contour 是核心属性。Contour 类包含一个 ContourPoints 列表（ArrayList），每个 ContourPoint 具有 Point（坐标）和可选的 Chamfer（倒角）信息。至少需要 3 个点才能构成有效的多边形轮廓（当折梁为闭合截面时内部需要至少3个点，但折梁不要求闭合，实际应用中折线路径至少需要2个点？根据反编译代码，PolyBeamParametersCheck 方法要求 ContourPoints.Count < 3 时抛出异常，因此至少需要 3 个点。这一点比 Beam 更严格。）

3.2 继承自 Part 和 ModelObject 的常用属性

PolyBeam 从 Part 继承了以下常用属性：

[图3：PolyBeam 类的核心属性结构图]

四、PolyBeam 类的枚举类型

PolyBeam 类内部定义了一个枚举 PolyBeamTypeEnum，用于区分折梁的类型：

public enum PolyBeamTypeEnum
{
    BEAM,           // 普通折梁
    PANEL,          // 墙板
    STRIP_FOOTING,  // 条形基础
    COLUMN          // 柱
}

[图4：PolyBeamTypeEnum 枚举类型及含义]

使用示例：创建一个条形基础

PolyBeam footing = new PolyBeam(PolyBeam.PolyBeamTypeEnum.STRIP_FOOTING);
footing.Profile = "RECT300*500";
footing.Material = "C30";
// 添加轮廓点
Contour contour = new Contour();
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(0,0,0), null));
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(5000,0,0), null));
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(5000,500,0), null)); // 第三个点必须
footing.Contour = contour;
footing.Insert();

注意：枚举值影响报表分类，不改变几何行为；几何完全由轮廓点决定。

五、PolyBeam 类的方法

5.1 PolyBeam 自身定义的方法

下表列出了 PolyBeam 类直接定义的所有公开方法（不包括继承来的方法）：

注意：AddContourPoint 内部会检查 Contour.ContourPoints.Count < 99，因此最多 99 个点。实际创建时建议直接操作 Contour.ContourPoints 列表，或多次调用 AddContourPoint。

5.2 继承自 Part 和 ModelObject 的常用方法

PolyBeam 从 Part 继承了以下常用方法（部分列表）：

此外，从 ModelObject 继承了以下核心操作：

[图5：PolyBeam 类的常用操作流程]

六、完整代码示例

示例1：创建一根三折点的折梁（L型）

using Tekla.Structures.Model;
using Tekla.Structures.Geometry3d;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Model model = new Model();
        if (!model.GetConnectionStatus())
        {
            Console.WriteLine("请先打开Tekla模型");
            return;
        }

        // 创建折梁对象
        PolyBeam polyBeam = new PolyBeam();
        polyBeam.Name = "LBracket";
        polyBeam.Class = "Primary";
        polyBeam.Profile = new Profile("IPE200");
        polyBeam.Material = new Material("S355");

        // 构建轮廓（折线路径）
        Contour contour = new Contour();
        contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(0, 0, 0), null));
        contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(3000, 0, 0), null));
        contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(3000, 2000, 0), null));
        polyBeam.Contour = contour;

        // 插入模型
        if (polyBeam.Insert())
        {
            model.CommitChanges();
            Console.WriteLine("L型折梁创建成功");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("创建失败");
        }
    }
}

示例2：创建一面墙板（使用类型枚举）

PolyBeam panel = new PolyBeam(PolyBeam.PolyBeamTypeEnum.PANEL);
panel.Name = "ShearWall";
panel.Profile = new Profile("PL12");
panel.Material = new Material("C30");

Contour contour = new Contour();
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(0, 0, 0), null));
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(4000, 0, 0), null));
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(4000, 3000, 0), null));
contour.AddContourPoint(new ContourPoint(new Point(0, 3000, 0), null)); // 闭合轮廓
panel.Contour = contour;
panel.Insert();
model.CommitChanges();

示例3：遍历模型中的所有折梁并输出轮廓点数

ComponentEnumerator enumerator = model.GetComponents();
while (enumerator.MoveNext())
{
    PolyBeam polyBeam = enumerator.Current as PolyBeam;
    if (polyBeam != null)
    {
        Console.WriteLine($"折梁名称: {polyBeam.Name}");
        Console.WriteLine($"  轮廓点数: {polyBeam.Contour.ContourPoints.Count}");
        Console.WriteLine($"  类型: {polyBeam.Type}");
        Console.WriteLine($"  截面: {polyBeam.Profile.ProfileString}");
    }
}

示例4：获取折梁各段的局部坐标系

ArrayList coordSystems = polyBeam.GetPolybeamCoordinateSystems();
for (int i = 0; i < coordSystems.Count; i++)
{
    CoordinateSystem cs = coordSystems[i] as CoordinateSystem;
    if (cs != null)
    {
        Console.WriteLine($"第{i+1}段原点: ({cs.Origin.X}, {cs.Origin.Y}, {cs.Origin.Z})");
    }
}

[图6：折梁轮廓点与局部坐标系示意图]

七、常见问题与注意事项

问题1：创建 PolyBeam 时提示“Required information missing - ContourPoints”怎么办？

• PolyBeam 的 Insert 方法内部会检查轮廓至少含有 3 个点。必须添加至少 3 个 ContourPoint 到 Contour 属性中。

问题2：PolyBeam 和 Beam 有什么区别？

• Beam 只有起点和终点，是直线段；PolyBeam 可以有多个折点，描述任意折线路径。两者都继承自 Part，但 PolyBeam 要求轮廓点数量至少 3 个，且几何由轮廓决定。

问题3：ContourPoint 的第二个参数 Chamfer 有什么用？

• Chamfer 可以设置倒角类型（如圆弧倒角、切角），用于在折点处平滑过渡。不设置（null）则为尖角。

问题4：如何创建闭合的折梁（如矩形框架）？

• 添加的轮廓点首尾不自动闭合，需要显式添加最后一个点等于第一个点（或通过截面位置）。通常用于墙板、楼板等。

问题5：GetPolybeamCoordinateSystems() 返回的坐标系如何理解？

• 每个线段对应一个局部坐标系。原点位于线段起点，X 轴沿线段的切线方向，Y 轴和 Z 轴根据全局坐标系统自动计算。可用于放置附属对象。

问题6：能否修改折梁的轮廓点数量？

• 可以。直接修改 Contour.ContourPoints 列表（添加、删除、修改点），然后调用 Modify() 即可。

八、总结

PolyBeam 类是 Tekla OpenAPI 中创建折线构件的核心类。本文完整覆盖了：

• 继承体系（PolyBeam → Part → ModelObject → Object）

• 全部两个构造函数

• 全部自身属性（Contour, Type）

• 全部常用继承属性（来自 Part 和 ModelObject）

• 枚举 PolyBeamTypeEnum（4 种类型）

• 全部自身方法（AddContourPoint, GetPolybeamCoordinateSystems, 重写的 Insert/Select/Modify/Delete）

• 全部常用继承方法（几何、装配、编号、UDA 等）

• 多个可直接运行的代码示例

• 多张 SVG 示意图，帮助理解继承关系、属性结构、枚举含义、操作流程和轮廓坐标系

无论你是要创建复杂的折线钢梁、混凝土墙板，还是条形基础，PolyBeam 都是不可或缺的工具。