一种钢结构节点智能设计方法技术

本发明专利技术涉及节点设计技术领域，且公开了一种钢结构节点智能设计方法，包括以下步骤：导入结构设计数据：将结构设计结果作为输入数据导入到节点设计软件中；判断位置关系：根据节点编号、节点坐标信息、单元信息，构件编号、构件截面、构件荷载信息数据，对在结构设计阶段打断的单元进行组合，以此将若干个单元合并形成一个构件，生成新的构件编号，同时对构件进行属性定义并生成位置关系信息。该钢结构节点智能设计方法采用智能化、自动化的节点设计方法，实现了构件关系智能判断，节点类型自动选择，自动设计，自动出图、自动生成报告、自动将节点模型导入商业详图软件的全流程，建立起了结构设计和详图设计的联系。

【技术实现步骤摘要】
一种钢结构节点智能设计方法
本专利技术涉及节点设计
，具体为一种钢结构节点智能设计方法。
技术介绍
钢结构作为一种装配式建筑，可以在工厂加工、焊接，在现场螺栓连接，是一种成体系的装配式结构。但在现场采用螺栓连接时，节点设计工期长、工作量大、计算复杂，导致当前国内钢结构建筑通常为现场焊接，严重降低了钢结构的装配率。因此，研发一种通用的、智能的钢结构节点设计方法和软件，必将促进装配式钢结构的进一步发展。实际工程中，由于节点形式各样，类型繁多，各国规范计算方法不尽相同，也无法采用通用有限元等方法进行分析设计。现存的软件都只是涉及非常简单标准的连接，远远不能满足实际工程需要，更不能进行全过程的自动化节点设计。对于绝大多数节点，需要有经验的工程师花费大量时间和精力进行手工计算和设计。因此，钢结构项目的节点设计通常成为一个详细设计阶段工作耗时最长、人力耗费最多的工作。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种钢结构节点智能设计方法，使得智能化自动化节点设计成为可能，建立起了结构设计和详图设计的关系，实现了钢结构节点的全过程自动化设计。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钢结构节点智能设计方法，包括以下步骤：S1、导入结构设计数据：将结构设计得到的有限元模型及结果作为输入数据导入到节点设计软件中。S2、判断位置关系：根据节点编号、节点坐标信息、单元信息，单元编号、单元截面、单元荷载信息数据，对在结构设计阶段打断的单元进行组合，以此将若干个单元合并形成一个构件，生成新的构件编号，同时对构件进行属性定义并生成位置关系信息。S3、确定连接关系：根据构件的几何属性和构件荷载信息，将构件划分为柱、梁、垂直支撑、水平支撑、平台立柱、吊杆等。根据节点连接构件群以及构件荷载信息、构件截面、构件属性，确定节点连接类型，相应的连接类型有梁梁、柱梁、垂直支撑、水平支撑、立柱吊杆、柱脚等。S4、完善连接节点信息：包括连接板的可用厚度，连接板材质，连接螺栓的规格、等级和规格，焊接材料等信息形成完整的可用连接节点信息。S5、节点设计：根据连接节点信息，在节点类型库中逐级过滤，并根据预设条件，选择最优的节点连接类型。对所有节点逐个自动设计，最终完成整个项目的所有节点自动设计。S6、生成节点设计文件：自动设计或者手动设计的节点连接，在验算合格或者其他的操作之后，保存为节点设计文件。节点设计文件的文件结构是固定的，每一行包含一条信息，使用者也可以根据文件结构说明，直接编辑节点设计文件，来批量修改和编辑连接信息和相关的构件信息。S7、输出数据文件：节点设计完成之后，可以生成PDF计算报告和DXF格式的节点图文件；一个阶段的设计完成之后，可将设计的节点连接自动统计到EXCEL文件中，用于汇总整个项目的节点设计信息。S8、输出模型：将该节点模型导入到商业详图软件中，在详图软件中自动生成对应的三维节点模型。优选的，所述步骤S1所导入结构设计结果数据包括结构节点编号、节点坐标信息、单元编号、单元材料、单元截面、单元属性、单元截面旋转方向、单元荷载信息等。优选的，所述步骤S5中节点设计时，可以自动过滤并优选节点类型。优选的，所述步骤S5中节点类型包括柱梁节点，梁梁节点，柱脚节点，拼接节点，垂直支撑节点，水平支撑节点，吊杆节点等类型。优选的，所述节点设计步骤S6中节点设计文件包括了节点连接构件群所有节点连接的信息和相关的构件信息。本专利技术提供了一种钢结构节点智能设计方法，具备以下有益效果：本专利技术采用智能化自动化的节点设计方法，实现了构件群自动生成，节点类型自动选择，自动设计，自动出图，自动生成报告，自动导入商业详图软件的全流程，大大缩短了节点设计的工期、减小了节点设计投入的人力物力，建立起了结构设计到详细设计之间的联系，助力了装配式钢结构发展。附图说明图1为本专利技术工作流程简图。图2为本专利技术工作流程详细说明图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术的实施主要包括以下八个步骤：导入结构设计数据、判断位置关系、确定连接关系、完善连接节点信息、节点设计、生成节点设计文件、输出数据文件、输出模型。下面结合图2详细说明本专利技术的实施过程。如图2所示，一种钢结构节点智能设计方法，包括以下详细步骤：S1、导入结构设计结果数据：将结构设计得到的结果作为输入数据导入到节点设计软件中，导入结构设计结果数据包括结构节点编号、节点坐标信息、单元编号、单元材料、单元截面、单元属性、单元截面旋转方向、单元荷载信息等。S2、判断位置关系：根据节点编号、节点坐标信息、单元信息，单元编号、单元截面、单元荷载信息数据，对在结构设计阶段打断的单元进行组合，以此将若干个单元合并形成一个构件，生成新的构件编号，同时对构件进行属性定义并生成位置关系信息。生成位置关系的步骤如下：a)通过节点坐标信息，将连接到同一个被连接构件（主构件）非端部的相关构件归集在一起，组成一个连接到被连接构件（主构件）非端部的节点连接构件群，同时对所有相同类型的构件群进行编号。b)对剩下的节点编号，将相同节点编号的相关构件归集在一起，组成一个连接到构件端部的节点连接构件群，同时对所有相同类型的构件群进行编号。S3、确定连接关系：根据构件的几何属性和构件荷载信息，将构件划分为柱、梁、垂直支撑、水平支撑、平台立柱、吊杆等。根据节点连接构件群以及构件荷载信息、构件截面、构件属性，确定节点连接类型，相应的连接类型有梁梁、柱梁、垂直支撑、水平支撑、立柱吊杆、柱脚等。确定连接关系的步骤如下：a)根据某个节点连接构件群编号所包含的构件编号，得到对应编号构件的截面信息、荷载信息、构件属性等数据，然后根据规则判断该构件是主构件（被连接构件）或是次构件（连接构件），一个节点连接构件群编号中只有唯一的主构件（被连接构件）和一个或多个次构件（连接构件）。b)对于非端部的节点连接构件群，主构件（被连接构件）是明确和唯一的。c)对于端部的节点连接构件群，需要根据连接群里面各个构件的截面信息，荷载信息，相对位置信息，构件属性等数据来确定。如果另一侧有构件，则中间构件为主构件（被连接构件），两侧构件为次构件（连接构件）；如果另一侧均有构件，则依据荷载信息和截面信息作为判断依据，弯矩值大的、截面大的构件为主构件（被连接构件），其他为次构件（连接构件）；如果另一侧均没有构件，则依据截面信息作为判断依据，截面大的构件为主构件（被连接构件），其他为次构件（连接构件）。d)在确定主构件（被连接构件）和次构件（连接构件）后，将节点连接归类，即归集到前文列举的连接类型中。S4、完善连接节点信息：确定了节点连接关系，加入节点连接构件群包含的所有构件相对位置、截面、旋转方向、材料、荷载等信息。确定连接件的信息，包括连接板的可用厚度，连接板材质，连接螺栓的规格、等级、焊接材料等信息形成完整的连接节点信息。S5、节点设计：按照节点连接构件群编号，根据完整的连接节点信息在节点类型库中自动选择节点连接类型，自动完成节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢结构节点智能设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、导入结构设计数据：将结构设计得到的有限元模型及结果作为输入数据导入到节点设计软件中；S2、判断位置关系：根据节点编号、节点坐标信息、单元信息，单元编号、单元截面、单元荷载信息数据，对在结构设计阶段打断的单元进行组合，以此将若干个单元合并形成一个构件，生成新的构件编号，同时对构件进行属性定义并生成位置关系信息；S3、确定连接关系：根据构件的几何属性和构件荷载信息，将构件划分为柱、梁、垂直支撑、水平支撑、平台立柱、吊杆；根据节点连接构件群以及构件荷载信息、构件截面、构件属性，确定节点连接类型，相应的连接类型有梁梁、柱梁、垂直支撑、水平支撑、立柱吊杆、柱脚；根据节点连接构件群以及构件荷载信息、构件截面、构件属性，确定节点连接类型；S4、完善连接节点信息：包括连接板的可用厚度，连接板材质，连接螺栓的规格、等级和规格，焊接材料等信息形成完整的可用连接节点信息；S5、节点设计：根据连接节点信息，在节点类型库中逐级过滤，并根据预设条件，选择最优的节点连接类型；对所有节点逐个自动设计，最终完成整个项目的所有节点自动设计；S6、生成节点设计文件：自动设计或者手动设计的节点连接，在验算合格或者其他的操作之后，保存为节点设计文件；节点设计文件的文件结构是固定的，每一行包含一条信息，使用者也可以根据文件结构说明，直接编辑节点设计文件，来批量修改和编辑连接信息和相关的构件信息；S7、输出数据文件：节点设计完成之后，可以生成PDF计算报告和DXF格式的节点图文件；一个阶段的设计完成之后，可将设计的节点连接自动统计到EXCEL文件中，用于汇总整个项目的节点设计信息；S8、输出模型：将该节点模型导入到商业详图软件中，在详图软件中自动生成对应的三维节点模型。...

【技术特征摘要】
1.一种钢结构节点智能设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、导入结构设计数据：将结构设计得到的有限元模型及结果作为输入数据导入到节点设计软件中；S2、判断位置关系：根据节点编号、节点坐标信息、单元信息，单元编号、单元截面、单元荷载信息数据，对在结构设计阶段打断的单元进行组合，以此将若干个单元合并形成一个构件，生成新的构件编号，同时对构件进行属性定义并生成位置关系信息；S3、确定连接关系：根据构件的几何属性和构件荷载信息，将构件划分为柱、梁、垂直支撑、水平支撑、平台立柱、吊杆；根据节点连接构件群以及构件荷载信息、构件截面、构件属性，确定节点连接类型，相应的连接类型有梁梁、柱梁、垂直支撑、水平支撑、立柱吊杆、柱脚；根据节点连接构件群以及构件荷载信息、构件截面、构件属性，确定节点连接类型；S4、完善连接节点信息：包括连接板的可用厚度，连接板材质，连接螺栓的规格、等级和规格，焊接材料等信息形成完整的可用连接节点信息；S5、节点设计：根据连接节点信息，在节点类型库中逐级过滤，并根据预设条件，选择最优的节点连接类型；对所有节点逐个自动设计，最终完成整个项目的所有节点自动设计；S6、生成节点设计文件：自动设计或者手动设计的节点连接，在验算合格或者其他的操作之后，保存为节点设计文件；节点设计文件的文件结构是固定的，每一行包含一条信息，使用者也可以根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王银志，胡大平，朱孔悦，隋鑫，赵鹏，
申请(专利权)人：上海同煦工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31