一种钢结构建筑设计优化方法与流程

本发明涉及钢结构建筑，尤其是一种钢结构建筑设计优化方法。

背景技术：

1、钢结构建筑是指钢框架和钢框架支撑结构体系（包含钢管混凝土结构体系）下的住宅建筑、公寓建筑、公共建筑、工业建筑等。

2、现有的钢结构建筑设计过程中，将初始设计形成的钢结构建筑制作成模型进行分析，若钢结构建筑不满足所需的国标要求，需要依赖有经验的设计师进行手动调整各构件的参数，再多次形成的钢结构建筑模型并多次手动调整，效率较低。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种钢结构建筑设计优化方法，实现钢结构建筑结构设计的优化。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种钢结构建筑设计优化方法，包括如下步骤：

3、s01、针对已完成初步设计的钢结构建筑，设置建筑中各构件的构件属性；

4、s02、针对构件的位置和构件属性建立钢结构建筑的建筑仿真模型；

5、s03、对建筑仿真模型进行仿真分析获取仿真结果中的所有构件的内力，依据构件的内力大小对构件进行分类；

6、s04、将分类后钢结构建筑构件属性作为设计变量，将构件校核值满足所需的国标要求作为约束，减重作为目标；

7、s05、基于步骤s04，采用遗传算法建立优化模型；

8、s06、优化模型提交给求解器进行求解；

9、s07、获取求解器计算的设计点的集合，将每个设计点变量映射到构件属性，修改对应的建筑仿真模型；

10、s08、将修改后的建筑仿真模型提交计算，提取校核值与目标值；

11、s09、将从修改后的建筑仿真模型中提取的校核值与目标值映射到优化模型中的约束和目标，传递给求解器；

12、s10、判断设计点是否满足所需的国标要求，若是则进行步骤s13，若否则进行步骤s11；

13、s11、判断约束迭代次数是否达到上限，若是则进行步骤s12，若否则进行步骤s07；

14、s12、选取校核值超出国标要求的最小的设计点，将设计点变量映射到构件属性，进行步骤s02；

15、s13、判断设计点是否实现了减重，若是则进行步骤s14，若否则进行步骤s07；

16、s14、判断所有迭代次数是否达到上限，若是则至步骤s15，若否则进行步骤s07；

17、s15、得到优化后的钢结构建筑的仿真模型。

18、优选的，在步骤s06求解器求解过程中，校核构件内力，若构件内力不满足所需要求则重新进行步骤s03，对构件重新进行分类再进行后续步骤。

19、本发明的有益效果是：采用本发明的钢结构建筑设计优化方法，替代设计师手动调整各构件的参数，高效的实现钢结构建筑设计优化。采用本发明的钢结构建筑设计优化方法，能够较快的获得满足所需的国标要求的钢结构建筑，获得优化后的钢结构建筑的各构件的参数，根据仿真模型的各参数制造实际的钢结构建筑，在符合国标的基础上可以有效的减少建筑总质量，因而降低生产成本。

技术特征：

1.一种钢结构建筑设计优化方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的钢结构建筑设计优化方法，其特征在于：在步骤s06求解器求解过程中，校核构件内力，若构件内力不满足所需要求则重新进行步骤s03，对构件重新进行分类再进行后续步骤。

技术总结本发明涉及一种钢结构建筑设计优化方法，包括如下步骤：S01、设置建筑中各构件的构件属性；S02、建立建筑仿真模型；S03、依据构件的内力大小对构件进行分类；S04、减重作为目标；S05、采用遗传算法建立优化模型；S06、求解器求解；S07、修改建筑仿真模型；S08、提取校核值与目标值；S09、将从修改后的建筑仿真模型中提取的校核值与目标值映射到优化模型中的约束和目标；S10、判断设计点是否满足所需的国标要求；S11、判断约束迭代次数是否达到上限；S13、判断设计点是否实现减重；S15、得到优化后的钢结构建筑的仿真模型。采用本发明的钢结构建筑设计优化方法高效的实现钢结构建筑设计优化。技术研发人员：李超,梅帅,索洪超,徐良寅,董凯骏,潘超凡,袁腾飞,陆旭泽,宋吉来,赵鹏强,田宝民,战修广受保护的技术使用者：大工星派仿真科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29