支架体系智能构建方法、系统和介质技术方案

本发明专利技术公开了一种支架体系智能构建方法，应用于服务器端，包括：将图形系统中建筑结构各构件按几何信息分类，对单个构件建立约束方程，确立架体参数解空间，建立架体有关各属性参数的期望函数，求解架体参数解空间中的最优期望函数与其对应的参数属性控制值；计算所有构件类型，得到整个架体布置参数，利用控制参数值布置各个构件临界位置。本发明专利技术尽可能减少用户输入对设计的影响，同时增加用户对施工过程中便利性的需求，从而使设计方案更符合现场施工；为架体布置参数设计的优化与改良提供了方便；降低了设计方案与施工现场的一致性要求，在保证支撑结构安全的前提下方便了现场施工，从而提高劳动生产效率。

【技术实现步骤摘要】
支架体系智能构建方法、系统和介质
本专利技术属于工程建设领域和计算机软件领域，属于工程建设行业施工临时设施(主要包含建筑模板与支架体系)设计，涉及一种基于建筑结构、现场即将使用的材料、施工便利性及建筑规范要求的架体布置参数设计方法，尤其涉及一种支架体系智能构建方法、系统和计算机可读存储介质。
技术介绍
建筑模板支架体系是工程建设行业最为常用的施工临时设施，为了方便施工，这些临时设施几乎是必不可少的。目前我国常见的支架体系有扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、盘扣式钢管脚手架、轮扣式钢管脚手架等等。然而，针对这些临时支撑结构的架体布置参数的设计时，考虑的不是特别全面，具体体现在以下几个方面：1)架体布置参数设计输入方面考虑不全面，体现在：(1)不同材料规格对整个架体布置的影响，直接将其作为已知参数(由用户自己定义)，导致后期为了保证架体安全而得不到合适的布置参数；(2)由于未考虑施工的便利性，仅基于架体的安全性，从材料统计量上看是最经济的，但是由于施工不方便导致施工成本甚至可能成倍增加，从而导致设计方案不易被用户所接受，无法指导施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支架体系智能构建方法，应用于服务器端，其特征在于所述方法包括：/n将图形系统中建筑结构各构件按几何信息分类，对单个构件建立约束方程，确立架体参数解空间，建立架体有关各属性参数的期望函数，求解架体参数解空间中的最优期望函数与其对应的参数属性控制值；/n计算所有构件类型，得到整个架体布置参数，利用控制参数值布置各个构件临界位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种支架体系智能构建方法，应用于服务器端，其特征在于所述方法包括：
将图形系统中建筑结构各构件按几何信息分类，对单个构件建立约束方程，确立架体参数解空间，建立架体有关各属性参数的期望函数，求解架体参数解空间中的最优期望函数与其对应的参数属性控制值；
计算所有构件类型，得到整个架体布置参数，利用控制参数值布置各个构件临界位置。


2.根据权利要求1所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述几何信息分类包含各个墙梁板柱等构件的几何尺寸及空间位置信息。


3.根据权利要求1所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述对单个构件建立约束方程，输入建筑临时支撑体系中支架构配件相关的材料属性与租赁成本或购买成本，也包括施工的布置参数，确立各属性参数的取值范围或解空间，并根据现场施工需求定义已知参数与待求解参数。


4.根据权利要求3所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述支架构配件包括但不限于面板主次楞立杆，所述材料属性包括但不限于弹性模量、最大正应力、最大剪应力、由施工规范定义的最大挠度以及最大压应力，所述布置参数包括但不限于主次楞间距、立杆纵横距、水平杆步距以及悬挑长度。


5.根据权利要求1所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述期望函数为不含施工周期影响的材料总成本或与施工周期内便利性相关的材料总成本函数。


6.根据权利要求1所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述方法对于单个构件布置参数体系，根据各属性参数的解空间，根据计算样本点得到单个架体的结构力学有限元方程组，由有限元方程求解架体的内力特征值；寻找在满足各约束条件下解空间中的最优期望函数，得到布置参数属性控制值。


7.根据权利要求1-6之一所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述方法将材料规格作为已知条件，以求解既满足安全又使期望最优的结构模型的跨度或结构模型的跨度，以求解需要的材料规格。


8.根据权利要求1-6之一所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述方法执行前根据现场模型设置结构力学模型的结构有限元方程组，根据结构力学方程求解结构内力与位移特征值。


9.根据权利要求1所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述方法针对单个构件类型，确立属性参数变量x1,x2,…,xn，其中，x1,…,xn为单个构件支撑结构力学受力模型的特征属性参数；分两类建立约束条件，第一类为材料自身抵抗特征与规范约定的约束条件Ci，其中i＝1,2,…,h；h为规范要求控制的参数个数；第二类为施工生命周期约束条件Di(x1,x2,…,xn)＝0，其中i＝1,2,…,k；k为约束个数，所述约束条件为单个属性的取值范围，或者为多个属性的关联关系；由约束条件建立(x1,x2,…,xn)的解空间Ω。


10.根据权利要求1所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述方法针对单个构件类型，参数变量x1,x2,…,xn建立期望函数P(x1,x2,…,xn)；
对于墙柱等竖向构件需要考虑面板主次楞、对拉螺栓与斜撑和/或其他因素；
对于梁板则需要考虑面板主次楞、立杆纵横距、水平杆步距和/或其他因素；
将期望函数P(x1,x2,…,xn)分解为两部分P1(x1,x2,…,xn)与P2(x1,x2,…,xn)，
即P(x1,x2,…,xn)＝P1(x1,x2,…,xn)+P2(x1,x2,…,xn)×G(y)，
其中P1(x1,x2,…,xn)为仅与主次楞面板及立杆或对拉螺栓有关的函数，P2(x1,x2,…,xn)为一层水平杆或斜撑的期望函数，G(y)由水平杆步距或斜撑布置步距得到的层数。


11.根据权利要求1或9或10所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述方法根据期望函数性质确定解空间遍历策略，对于xi∈Ωxi，其中Ωxi为xi的取值空间，i＝1,2,…,n，n为单个支撑结构受力模型的特征属性参数总个数，当取值空间上界与下界不相等时，求取P(x1,x2,…,xn)关于xi的一阶偏导
所述Qi(x1,x2,…,xn)函数为仅含xi变量的函数或包含除xi外其它变量的函数。


12.根据权利要求11所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述Qi(x1,x2,…,xn)函数仅含xi变量时，通过Qi(x1,x2,…,xn)的极值点与Ωxi区间端点可以直接计算P(x1,x2,…,xn)的最小值的样本点；从而确定xi关于期望P的最优解。


13.根据权利要求11所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述Qi(x1,x2,…,xn)函数包含除xi外其它变量的函数时，假设有两个以上架体参数关联的参数组个数为s，其中s＝0,1,2,...,n-1；
针对其中第j组，架体属性参数为xj1,xj2,...,xjk；对于xji的取值区间Ωxji，可根据现场布置需要，建立离散样本点方便后期在第j组样本空间中取值遍历；
继续遍历，建立s组多参数关联的遍历序列，确立参数变量x1,x2,…,xn的现场施工可能值。


14.根据权利要求1-13之一所述的支架体系智能构建方法，其特征在于，所述方法对单体中各计算单元确立荷载模型时，建立杆系构件的结构受力模型，所述受力模型为：Fi(x1,x2,…,xn)＝0，i＝1,2,…,n，并求解得到当前模型下的特征值σi＝fi(x1,x2,…,xn)，i＝1,2,…,r；r为控制的参数个数，其中特征值为各个计算模型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆良刚，
申请(专利权)人：广联达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11