[发明专利]钢结构框架结构智能优化系统及方法

说明书

本发明公开了一种钢结构框架结构智能优化设计系统及方法，包括：智能建模模块，内嵌有框架层构建模板，自动辨别主次梁级别并进行构建初步截面选取；智能计算模块，对每个体系模式进行体系优化和构件截面优化，进行钢结构框架结构迭代优化计算；智能后处理模块，对计算结果进行综合，判断结构安全性和经济性；智能绘图模块，将钢结构框架结构工程图纸进行模板化、参数化图纸定制，自动绘制和自动编辑图纸；智能计算模块，根据判断结果显示指标不满足时，进行模型迭代优化计算和综合判断，直至均满足停止迭代，输出用钢量最小的钢结构框架结构模型为建模结果；当判断结果显示均满足时，输出用钢量最小的钢结构框架结构模型为建模结果。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域和钢结构设计领域，尤其是涉及一种钢结构框架结构的智能优化系统及方法。

背景技术

在钢结构设计领域，钢结构框架是应用较为广泛的一种结构形式。框架式的钢结构广泛应用在工业及民用建筑的各种用途当中，诸如民用项目的钢结构框架办公楼，工业项目中的各种钢结构框架工业厂房及各种钢结构框架支架平台等均是这种结构形式的应用体现。

在钢结构框架结构中，结构构件主要框架梁、框架柱、各级次梁、水平支撑、竖向支撑、支座等构件组成，结构受力主要有功能荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载等结构载荷。钢结构框架结构设计的依据主要有《钢结构设计标准》等相关规范规程。

在钢结构框架设计中，设计师目前广泛使用的有限元软件主要有PKPM、3D3S、STAAD.pro、MIDAS、SAP2000等大型有限元计算软件。但基于钢结构框架这种结构形式的特点和有限元软件的特点，设计师在进行钢结构框架设计时候，对于比较复杂的钢结构框架，其模型构建比较费时费力且容易出错，钢结构框架的结构构件截面需要设计师自己进行选取，在结构计算后，其计算结果文件内容繁多复杂，设计师需要在这些繁杂的结果文件中对计算结果进行人工查看梳理，并根据人工查看梳理结果进行结构模型体系及构件截面调整以求获得一个即安全又相对经济的结构模型。因此部分工作太过于繁杂，钢结构框架结构模型调整工作往往设计师在进行两三次调整满足安全要求后就不在进行结构优化工作，从而造成诸多钢结构框架工程设计结果出现用钢量较大的情况，甚至还有不少工程存在安全隐患问题。在钢结构框架图纸绘制过程中，常规设计时，设计师需利用有限元计算软件进行节点设计，然后才能进行图纸绘制工作。在图纸绘制中，PKPM、3D3S、STAAD.pro、MIDAS、SAP2000等自身软件绘制的图纸比较凌乱，需要设计师自己进行筛选和人工编辑等工作，图纸绘制工作量相对较大，影响设计效率。

基于钢结构框架结构设计计算的现有技术背景，我们开发了钢结构框架结构智能优化设计系统，该系统包含智能建模、智能计算、智能后处理、智能绘图四大模块，四大智能模块相互联动，实现了钢结构框架结构结构方案计算机自动优化的功能并能快速绘图，全面解决了现有技术中的问题，钢结构框架结构设计计算效率大幅提升，工程安全性及经济性获得了很好的平衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢结构框架结构智能优化系统和方法，旨在解决现有技术中的上述问题。