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参数化设计，Y-GAMA协助完成高层斜柱倾斜角度方案对比

2023-4-6 22:02| 发布者: admin| 查看: 2249| 评论: 0

摘要: 供稿：同济大学建筑设计研究院刘传麒北京盈建科软件股份有限公司贾北辰一、前言在当前的经济形势下，数字化，智能化越来越成为经济社会发展的核心驱动力。中国建筑业有着庞大和丰富的数字化应用前景，设计师的工作 ...

供稿：

同济大学建筑设计研究院刘传麒

北京盈建科软件股份有限公司贾北辰

一、前言

在当前的经济形势下，数字化，智能化越来越成为经济社会发展的核心驱动力。中国建筑业有着庞大和丰富的数字化应用前景，设计师的工作效率有着极大的提升空间。

结构参数化是指使用参数描述结构设计，并使用程序自动改变参数生成结构模型。将可以突出其基本特性的局部构件用参数化的方式来表达，使我们能够更加有效的分析和解决它。

结构参数化技术可以自动化结构设计过程，减少设计师的重复性劳动和错误，从而提高设计效率和准确性。并且可以结合智能算法分析大量的设计变量和约束条件，以寻求最优解或支持决策制定。

以本文为例，笔者将斜柱的转角作为主要参数，斜柱壁厚作为次要参数将模型参数化，探究转角对结构指标的影响。结构参数化的意义在于它能高效、便捷的处理复杂棘手的问题，使我们能够更有效的找到解决方案。

二、工程概况

本工程为14层框架核心筒办公楼，逐层收进，逐层扭转。核心筒外的18根斜柱按照逐层收进的圆弧三角形等分点依次从地面固定柱脚位置扭转向上。径向主梁一端为斜柱，另一端在核心筒剪力墙上，每隔约3m设置次梁。环形主梁依次连接斜柱。初始模型如下图所示，斜柱倾斜角度约为6°。笔者建立一个这样的模型约需1天时间（加班），试想一下，如果手动调整斜柱倾斜角度会是多么痛苦的一件事情，假如我们从-22度到22度探究倾斜角度对指标的影响就需要整整一两个月的时间，如果建筑方案发生调整那简直是一场灾难。

那么有没有一种工具可以帮助结构师自动实现上述建模，进一步的，还可以方便的批量计算、读取指标结果分析结构合理性呢？

当然有，那就是Y-GAMA。

三、参数化思路

模型中间核心筒内的结构是不变的，变化的部分是筒外部分因斜柱位置移动改变的梁，那么可以先将核心筒内的部分读取出来，再拼接上参数化建立的筒外结构部分组成新的模型。

1）参数化建模部分

1、建立首顶两层收进的圆弧三角形，建立斜柱。

2、逐层连接核心筒与斜柱等，建立径向主梁、环形主梁、次梁。

3、读取原模型的核心筒部分、荷载与建立的核心筒外部模型拼接形成新模型

建立好模型之后的效果：

2）数据采集部分

由于项目处于方案阶段，参数化建模的目标是探究不同旋转角度下结构合理性，笔者设计旋转角度-22°~22°每1°取1步长，壁厚20、30，共87个模型，使用Y-GAMA优化问题定义+穷举器，将上述三个变量接入参数，关注的结构指标接入目标/约束，便可方便的让电脑自动计算这87个模型，并且自动整理需要的指标结果。