[發(fā)明專利]鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011230298.7
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112287447B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹東;宋濤;夏緒勇;李欣;朱恒;張莉若
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F111/06
• 代理公司: 北京八月瓜知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11543
• 代理人: 秦瑩

本發(fā)明公開了一種鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)及方法，包括：智能建模模塊，內(nèi)嵌有框架層構(gòu)建模板，自動辨別主次梁級別并進行構(gòu)建初步截面選取；智能計算模塊，對每個體系模式進行體系優(yōu)化和構(gòu)件截面優(yōu)化，進行鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)迭代優(yōu)化計算；智能后處理模塊，對計算結(jié)果進行綜合，判斷結(jié)構(gòu)安全性和經(jīng)濟性；智能繪圖模塊，將鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)工程圖紙進行模板化、參數(shù)化圖紙定制，自動繪制和自動編輯圖紙；智能計算模塊，根據(jù)判斷結(jié)果顯示指標不滿足時，進行模型迭代優(yōu)化計算和綜合判斷，直至均滿足停止迭代，輸出用鋼量最小的鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)模型為建模結(jié)果；當判斷結(jié)果顯示均滿足時，輸出用鋼量最小的鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)模型為建模結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的智能優(yōu)化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)框架是應用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。框架式的鋼結(jié)構(gòu)廣泛應用在工業(yè)及民用建筑的各種用途當中，諸如民用項目的鋼結(jié)構(gòu)框架辦公樓，工業(yè)項目中的各種鋼結(jié)構(gòu)框架工業(yè)廠房及各種鋼結(jié)構(gòu)框架支架平臺等均是這種結(jié)構(gòu)形式的應用體現(xiàn)。

在鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要框架梁、框架柱、各級次梁、水平支撐、豎向支撐、支座等構(gòu)件組成，結(jié)構(gòu)受力主要有功能荷載、風荷載、雪荷載、地震荷載等結(jié)構(gòu)載荷。鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)主要有《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》等相關(guān)規(guī)范規(guī)程。

在鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計中，設(shè)計師目前廣泛使用的有限元軟件主要有PKPM、3D3S、STAAD.pro、MIDAS、SAP2000等大型有限元計算軟件。但基于鋼結(jié)構(gòu)框架這種結(jié)構(gòu)形式的特點和有限元軟件的特點，設(shè)計師在進行鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計時候，對于比較復雜的鋼結(jié)構(gòu)框架，其模型構(gòu)建比較費時費力且容易出錯，鋼結(jié)構(gòu)框架的結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面需要設(shè)計師自己進行選取，在結(jié)構(gòu)計算后，其計算結(jié)果文件內(nèi)容繁多復雜，設(shè)計師需要在這些繁雜的結(jié)果文件中對計算結(jié)果進行人工查看梳理，并根據(jù)人工查看梳理結(jié)果進行結(jié)構(gòu)模型體系及構(gòu)件截面調(diào)整以求獲得一個即安全又相對經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)模型。因此部分工作太過于繁雜，鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)模型調(diào)整工作往往設(shè)計師在進行兩三次調(diào)整滿足安全要求后就不在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作，從而造成諸多鋼結(jié)構(gòu)框架工程設(shè)計結(jié)果出現(xiàn)用鋼量較大的情況，甚至還有不少工程存在安全隱患問題。在鋼結(jié)構(gòu)框架圖紙繪制過程中，常規(guī)設(shè)計時，設(shè)計師需利用有限元計算軟件進行節(jié)點設(shè)計，然后才能進行圖紙繪制工作。在圖紙繪制中，PKPM、3D3S、STAAD.pro、MIDAS、SAP2000等自身軟件繪制的圖紙比較凌亂，需要設(shè)計師自己進行篩選和人工編輯等工作，圖紙繪制工作量相對較大，影響設(shè)計效率。

基于鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的現(xiàn)有技術(shù)背景，我們開發(fā)了鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含智能建模、智能計算、智能后處理、智能繪圖四大模塊，四大智能模塊相互聯(lián)動，實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)方案計算機自動優(yōu)化的功能并能快速繪圖，全面解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題，鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算效率大幅提升，工程安全性及經(jīng)濟性獲得了很好的平衡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)智能優(yōu)化系統(tǒng)和方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。