混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布方法与流程

本发明涉及桥梁工程，尤其涉及一种混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布方法。

背景技术：

1、门式墩盖梁钢筋包括预应力钢索和普通钢筋，由于预应力钢索和普通钢筋分布较密，在横断面上经常出现预应力筋与箍筋冲突的情况。为了解决这个问题，传统方法采用手动调整的方式，将箍筋与预应力钢索避开，但是，手动排布效率较低，且很难找到最合适的排布方式，使截面的受力最优。

2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布方法，旨在解决现有技术中在排布预应力筋与箍筋时，通过手动调整以避免冲突的方式排布效率较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布方法，所述方法包括以下步骤：

3、基于门式墩盖梁截面中预应力钢索的相交信息，确定钢索排布间距；

4、基于所述钢索排布间距，对所述预应力钢索进行横向排布，得到多个钢索排布策略；

5、确定所述钢索排布策略的引力势能，并选取引力势能最大的钢索排布策略作为目标钢索排布策略；

6、基于所述目标钢索排布策略与箍筋影响范围，对箍筋进行布置，确定整体排布策略。

7、可选地，所述确定所述钢索排布策略的引力势能，包括：

8、获取钢索参数、钢索距离与引力势能之间的对应关系，所述钢索参数为钢索型号与钢索截面积中任一项；

9、根据钢索参数、钢索距离以及所述钢索参数、钢索距离与引力势能之间的对应关系，确定所述钢索排布策略的引力势能。

10、可选地，所述基于所述目标钢索排布策略与箍筋影响范围，对箍筋进行布置，确定整体排布策略，包括：

11、根据所述目标钢索排布策略与箍筋影响范围，对箍筋进行布置，确定是否存在箍筋排布策略；

12、在存在箍筋排布策略时，确定所述箍筋排布策略的引力势能，并选取引力势能最大的箍筋排布策略作为目标箍筋排布策略；

13、基于所述目标钢索排布策略与所述目标箍筋排布策略，确定所述整体排布策略。

14、可选地，所述根据所述目标钢索排布策略与箍筋影响范围，对箍筋进行布置，确定是否存在箍筋排布策略之后，还包括：

15、在不存在箍筋排布策略时，将所述钢索排布间距减少预设数值，得到新的钢索排布间距；

16、在所述新的钢索排布间距大于预设最小间距时，基于所述新的钢索排布间距，返回执行基于所述钢索排布间距，确定所述钢索排布策略的引力势能，并选取引力势能最大的钢索排布策略作为目标钢索排布策略的步骤；

17、在所述新的钢索排布间距小于等于预设最小间距时，输出排布优化提醒信息。

18、可选地，所述确定所述箍筋排布策略的引力势能，包括：

19、获取箍筋直径、箍筋距离与引力势能之间的对应关系；

20、根据箍筋直径、箍筋距离以及所述箍筋直径、箍筋距离与引力势能之间的对应关系，确定所述箍筋排布策略的引力势能。

21、可选地，所述基于所述目标钢索排布策略与箍筋影响范围，对箍筋进行布置，确定整体排布策略之前，还包括：

22、基于门式墩盖梁的主筋直径与箍筋直径，确定所述箍筋影响范围。

23、可选地，所述基于门式墩盖梁截面中预应力钢索的相交信息，确定钢索排布间距，包括：

24、基于门式墩盖梁截面中预应力钢索的相交信息，对预应力钢索进行分组，得到多个钢索组，各钢索组中的预应力钢索相交；

25、基于所述钢索组中预应力钢索的数量，在所述钢索组中确定目标钢索组；

26、在所述目标钢索组中预应力钢索的形状数量符合预设形状条件时，根据门式墩盖梁的宽度、所述目标钢索组中预应力钢索的数量以及所述形状数量，确定所述钢索排布间距。

27、可选地，所述根据门式墩盖梁的宽度、所述目标钢索组中预应力钢索的数量以及所述形状数量，确定所述钢索排布间距，包括：

28、根据门式墩盖梁的宽度与所述目标钢索组中预应力钢索的数量，确定横向间距；

29、将所述横向间距向下取整，得到钢索最大间距；

30、在所述形状数量等于预设数量时，将所述钢索最大间距作为所述钢索排布间距；

31、在所述形状数量小于预设数量时，将二分之一的钢索最大间距作为所述钢索排布间距。

32、可选地，所述混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布方法，还包括：

33、在所述排布预应力钢索不符合所述预设形状条件时，输出排布优化提醒信息。

34、可选地，所述基于所述钢索排布间距，对所述预应力钢索进行横向排布，得到多个钢索排布策略，包括：

35、基于所述钢索排布间距对所述预应力钢索进行横向排布，得到多个初始钢索排布策略；

36、基于对称要求与规范要求，对所述多个初始钢索排布策略进行筛选，确定所述钢索排布策略。

37、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布装置，所述混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布装置包括：

38、钢索排布模块，用于基于门式墩盖梁截面中预应力钢索的相交信息，确定钢索排布间距。

39、所述钢索排布模块，还用于基于所述钢索排布间距，对所述预应力钢索进行横向排布，得到多个钢索排布策略。

40、所述钢索排布模块，还用于确定所述钢索排布策略的引力势能，并选取引力势能最大的钢索排布策略作为目标钢索排布策略。

41、箍筋排布模块，用于基于所述目标钢索排布策略与箍筋影响范围，对箍筋进行布置，确定整体排布策略。

42、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布设备，所述混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布程序，所述混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布程序配置为实现如上文所述的混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布方法的步骤。

43、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布程序，所述混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布程序被处理器执行时实现如上文所述的混凝土门式墩盖梁截面预应力钢索及箍筋自动排布方法的步骤。

44、在本发明中，基于门式墩盖梁截面中预应力钢索的相交信息，确定钢索排布间距，基于钢索排布间距，对预应力钢索进行横向排布，得到多个钢索排布策略，确定钢索排布策略的引力势能，并选取引力势能最大的钢索排布策略作为目标钢索排布策略，基于目标钢索排布策略与箍筋影响范围，对箍筋进行布置，确定整体排布策略。相较于在排布预应力筋与箍筋时，通过手动调整以避免预应力筋与箍筋冲突，排布效率较低且难以找到最合适的排布方式，本发明可以自动对预应力钢索与箍筋进行排布，找出所有可行的方案，提高排布效率，并且能够根据各个方案的引力势能自动推荐最优方案，使得排布的受力最均匀。