[發明專利]一種智能化非線性建筑形態控制模型及優化方法

有效

• 申請號: 202011504266.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112541220B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 張龍巍;陳宇;王超;李坤祥
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06Q50/08;G06F111/06
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 王榮亮

1.一種智能化非線性建筑形態控制模型及優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將非線性形態的生成基準線設定為目標曲線Cv；

步驟二、根據實際工程建造要求，設定曲線的定距等分長度初始值l₀；

步驟三、將Cv按照l₀定距等分，等分后在曲線上生成等分點，記為P_n；n＝1,2,3……m，m為等分數，n順時針計數；

建立P_n的函數關系式為：

P_n＝Div₁(Cv，l₀)

式中：P_n—曲線等分點，

Cv—目標曲線，

l₀—等分長度初始值；

步驟四、進行第一優化循環，以獲得與Cv形態最近似的A_n組合方式，建立第一優化循環函數關系式為：

B_n＝min Opt₁(A_n，Cv)

式中：B_n—一次優化弧線，

A_n—初始擬合弧線，

Cv—目標曲線；

步驟五、由于B_n可能存在弧線交接處不連續現象，因此需要進入第二優化循環，以獲得與交點處連續性最優的B_n，建立第二優化循環函數關系式為：

C_n＝min Opt₂(B_n)

式中：C_n—二次優化弧線，

B_n—一次優化弧線；

步驟六、此時，C_n已經擁有比較最優的形態貼合度和弧線連續性，進而對弧線組合進行等分，并使等分后每段弧線盡可能接近等分長度初始值l₀；因此，需要進行第三優化循環，建立第三優化循環函數關系式為：

G_n＝min Opt₃(C_n，l₀)

式中：G_n—三次優化弧線，

C_n—二次優化弧線，

l₀—等分長度初始值；

步驟七、G_n弧線能夠兼顧對初始弧線Cv最優化的形態擬合度、弧線連續性和均勻度，對復雜的非線性形態進行簡化，生成便于設計、生產和建造的形態生成基準線。

2.根據權利要求1所述的智能化非線性建筑形態控制模型及優化方法，其特征在于：所述步驟四，設定用以擬合Cv的弧線數N作為第一優化循環的關鍵輸入變量；選取N個等分點作為弧線的起點、終點，首尾相連連續配置弧線A_n，且A_n的中點落在Cv上；A_n由內部對應的P_n所分割的弧線段數目為的P_n跨度M_n；每段弧線由于起點、終點和跨度不同，具有巨大數量級的組合方式，尋求最優的組合方式是第一優化循環的主要目標；

建立A_n的函數關系式：

A_n＝Arc₁(N，Cv，P_n，M_n)

式中：A_n—初始擬合弧線，

Cv—目標曲線，

P_n—曲線等分點，

M_n—初始擬合弧線跨度數；

依據跨度M_n，對A_n進行定數等分操作，生成等分點記為Q_n；

建立Q_n的函數關系式：

Q_n＝Div₂(A_n，M_n)

式中：A_n—初始擬合弧線，

M_n—初始擬合弧線跨度數。