[發明專利]一種矩形明洞數字化協同自動設計方法及系統

有效

• 申請號: 202211510019.1
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN116306069B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 孫中秋;肖春紅;袁松;賈飛揚;敖維林;徐益飛;趙見;鄭國強;魏記承
• 申請（專利權）人: 四川省交通勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 任曉揚

本發明涉及明洞設計技術領域，特別涉及一種矩形明洞數字化協同自動設計方法及系統，方法包括以下步驟：S1，獲取明洞的場地參數和結構尺寸參數；S2，根據明洞的場地參數和結構尺寸參數得到設計結果，設計結果包括明洞通用結構設計圖及明洞工點設計圖；S3，根據所述設計結果計算明洞內力，所述明洞內力包括彎矩、軸力和剪力；S4，根據明洞內力，進行明洞結構配筋計算，得到配筋計算結果；S5，根據所述配筋計算結果調整明洞結構尺寸；S6：在BIM平臺，接收所述二維矩形明洞設計數據，利用BIM自動建模軟件自動建立矩形明洞三維信息模型。基于上述方法可以實現矩形明洞的自動設計及設計成果的自動輸出。

技術領域

本發明涉及明洞設計技術領域，特別涉及一種矩形明洞數字化協同自動設計方法及系統。

背景技術

目前矩形明洞設計首先由設計人員根據設計要求及經驗初步擬定明洞設計尺寸，再根據明洞回填情況及地基情況，借助結構計算軟件計算明洞內力，設計人員通過計算軟件的后處理器提取明洞軸力、彎矩及剪力，再利用計算得到的內力和結構尺寸，基于混凝土結構設計原理開展結構配筋計算，由設計人員通過結構內力圖選擇危險斷面，再基于此斷面內力進行配筋計算(配筋計算分別包括極限荷載作用下的抗彎和抗剪配筋計算、正常使用荷載作用下的裂縫寬度驗算)。若配筋計算不滿足規范要求，則需要重新修改結構尺寸，重復上述過程重新開展配筋計算。配筋計算完成后，基于配筋結果及對應的結構尺寸在二維繪圖軟件中繪制矩形明洞設計圖。由此，現有的矩形明洞設計需要人為確定危險斷面，并基于此斷面開展人工配筋設計，矩形明洞一般存在多處危險斷面，不同斷面配筋結果不一致，需要根據鋼筋包絡圖及結構總體鋼筋骨架綜合調整，設計效率較低，且設計成果以文本及文件為主，設計成果信息化程度較低，后續信息化應用利用困難。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的矩形明洞設計效率低和設計成果數字化程度低的問題，以及設計繪圖、結構計算與配筋計算相分離，導致設計優化工作量大、配筋計算繁雜及設計成果信息化應用困難等問題，提供一種矩形明洞自動設計方法及系統。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種矩形明洞數字化協同自動設計方法，包括以下步驟：

S1，獲取明洞的場地參數和結構尺寸參數；

S2，根據所述明洞的場地參數和結構尺寸參數得到設計結果，所述設計結果包括明洞通用結構設計圖及明洞工點設計圖；

S3，根據所述設計結果計算明洞內力，所述明洞內力包括彎矩、軸力和剪力；

S4，根據所述明洞內力，進行明洞結構配筋計算，得到配筋計算結果；

S5，根據所述配筋計算結果，若配筋情況為正常配筋，則無需調整，直接根據配筋計算結果繪制明洞通用結構設計圖及明洞工點設計圖，并將最終的二維矩形明洞設計數據存儲至協同數據庫；若配筋情況為構造配筋，則調減對應部位的結構尺寸，重復S2～S4重新設計；若配筋情況為超額配筋，則調增對應部位的結構尺寸，重復S2～S4重新設計；結構尺寸循環調整中，結構尺寸的循環調整量及最大最小尺寸由設計人員設置；

S6：在BIM平臺，接收所述二維矩形明洞設計數據，利用BIM自動建模軟件自動建立矩形明洞三維信息模型。

作為本發明的優選方案，步驟S5中，在分別得到頂部和底部最大鋼筋量之后，若鋼筋量小于或等于構造配筋，則判定為構造配筋；若鋼筋量大于或等于超額配筋，則判定為超額配筋；其他情況為正常配筋。

作為本發明的優選方案，步驟S4中具體包括以下步驟：

S401，進行各單元的抗彎配筋計算，計算出頂板的所有單元中的彎矩、軸力和剪力，計算每個單元頂板頂部和底部所需的鋼筋量，分別得到頂板配筋最大鋼筋量；根據所述最大鋼筋量判斷配筋類型，并且確定鋼筋布置的間距；