一种张弦立体拱架的参数化建模方法技术

本发明专利技术公开了一种张弦立体拱架的参数化建模方法，包括以下步骤：1)获取待建模型的拱形曲面及其倾斜角度，调整曲面的方向角度，以利于杆件方向的参数化描述；2)根据输入的拱形曲面、立体拱架方向、立体拱架间隔、撑杆间距和垂跨比生成拱架的三根弦杆、张拉索和撑杆；3)生成各榀张弦拱架模型；4)将步骤3)中的各榀桁架进行输出，分析选用最合理的垂跨比梯度值带入步骤2)；5)生成拱架面外的支撑桁架，使生成的拱架面外支撑桁架与拱架的搭接节点重合；6)根据原曲面及调整角度组合模型，生成最终的张弦拱架参数化模型。本发明专利技术方法在保证良好拱形曲面适应性的同时，大大提高了建模的速度和模型的合理性，继而提高了结构分析工作效率。继而提高了结构分析工作效率。继而提高了结构分析工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种张弦立体拱架的参数化建模方法


[0001]本专利技术涉及建筑结构辅助设计技术，尤其涉及一种张弦立体拱架的参数化建模方法。

技术介绍

[0002]Grasshopper是一款基于Rhino的可视化编程语言的三维建模软件，Grasshopper的最大的特点是可以通过输入指令，使计算机根据拟定的算法自动生成结果，算法结果不限于模型，并且通过编写算法程序，机械性的重复操作及大量具有逻辑的演化过程可被计算机的循环运算取代，现被大量应用于结构设计分析的建模阶段。
[0003]随着我国经济快速发展及建筑业的不断进步，大跨度结构在我国发展前景愈发广阔。张弦立体拱架体系中各构件受力明确，立体桁架与索取长补短、刚柔并济，对于超百米跨的超大跨度结构而言，其相对常规的网架、桁架体系有着更好的适用性。但张弦拱架结构的受力性能与其桁架高度、桁架矢跨比、索垂跨比等几何特征关系密切，且受规范构造要求等因素限制，故需设计人员反复调试、建模比选才能达到最优的结构设计。因此，使用传统的建模方法则效率较低，降低了结构设计整体效率。
[0004]本专利技术采用Gra本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种张弦立体拱架的参数化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取待建模型的拱形曲面及其倾斜角度，调整曲面的方向角度，以利于杆件方向的参数化描述；2)根据输入的拱形曲面、立体拱架方向、立体拱架间隔、撑杆间距和垂跨比生成拱架的三根弦杆、张拉索和撑杆；对于未参与计算的规范指标，由Grasshopper软件输出相应指标的模型数据，用于判断合理性，若合理性不满足则调整输入值使整体结构尺寸满足规范；3)在步骤2)中生成的三根弦杆的基础上，使用参数化杆件角度优化方法生成斜腹杆：结合弦杆长度和距离，迭代优化弦杆分段，合理编号节点并连接相应节点，保证所有腹杆轴线和弦杆轴线间的角度均不小于规范限值，生成角度均匀且合理的斜腹杆，保证弦杆间的斜腹杆及节点的连接合理；并在弦杆端部生成相应的端部杆件，组合步骤1)中的拱形曲面...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳子通，肖志杨，纪晗，
申请(专利权)人：中南建筑设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：