CN107194021A - 箱梁构型的图形调整和实时评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤A，读入箱梁的原始资料并图形化显示；步骤B，快速智能构思；步骤C，精细设计；步骤D，显示箱梁的构型结果；步骤E，进行分析评估；步骤F，瞬时获得箱梁评估指标及各种图表，并直观展示；以及步骤G，进行施工图的绘制。
Description
技术领域
本发明涉及图形调整和实时评估方法，特别涉及一种箱梁构型的图形调整和实时评估方法。
背景技术
在目前的桥梁设计软件中，变宽箱梁、变高箱梁以及异形箱梁的构型(构造形状、关键尺寸参数、预应力钢束和普通钢筋配置数据等)设计和构型合理性评估、结构受力及安全评估等一直都是很繁琐的工作，尤其箱梁轮廓线、腹板定位线、横梁定位线、平面箱室形状的布置定位、预应力钢束和普通钢筋的线形和数量设计等都非常繁琐、工作量大、工作效率低，箱梁构型合理性评估、结构受力及安全评估这两项工作耗费的人力多、周期长，这些都无法利用便捷的计算机程序来简化用户的设计过程。
通常情况下，用户必须在CAD系统中结合人脑思考来手动构思并绘制箱梁的每条构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)(包括：轮廓边线、腹板定位线、横梁定位线)的位置和形状，首先每条构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)都需要借助一系列CAD编辑命令来一步步操作完成，并且构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)要拟合成符合工程要求的光滑的曲线；其次，要根据构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)按照构造特征数据(如：腹板厚度、倒角尺寸等)来绘制出箱梁各部件的二维轮廓形状，如果想看到三维实体形状则需要更多的手工建模工作量。工程设计过程中，往往要重复以上手工步骤来反复调整，手工工作量较大，而且不形象、不直观，无法实现在人脑思考的同时或者瞬时就能看到箱梁的构型结果，包括：箱梁的腹板和箱室的位置和形状、箱梁整体的二维形状及三维全局形状、箱梁预应力钢束和普通钢筋配置的位置和形状等效果；而且也无法在构型结果形成的同时或瞬时，就能分析评估出箱梁的构型合理性、结构受力指标、安全指标，来辅助进行箱梁构型方案的优化和决策。
常规传统的手工做法：
首先，用户需要AutoCAD等类似的CAD操作环境中，通过一系列类似于偏移(Offset)、裁剪(Trim)、延伸(Extend)、绘制多段折线(PolyLine)、绘制样条曲线(Spline)、曲线拟合等操作命令的复杂操作，来完成箱梁的构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)的(包括：轮廓边线、腹板定位线、横梁定位线)构思及设计。
其次，用户继续通过CAD操作，以箱梁的构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)为基础，进一步操作完成箱梁的各部件的二维轮廓形状(包括：平面图、立面图、断面图等)；然后在二维轮廓线环境中配置预应力钢束和普通钢筋的位置、形状和数量。
再次，如果要进行构型合理性分析，只能基于以上的二维轮廓形状来人工评估，往往是基于个人经验和思考来评估，或者借助于工作团队中专家的评估意见来评估，对人员的工作环境、既往经验、智力因素等的依赖非常强烈。
最后，如果要评估箱梁的结构受力特征、安全指标，则需要更进一步的复杂建模过程，譬如：利用市场上的《桥梁博士》计算分析软件、《Midas Civil》分析软件、或者Ansys等通用有限元分析软件中，通过一系列的复杂的建模操作来建立起箱梁结构的力学分析模型(譬如：杆系模型、梁格模型、有限元模型等)，然后在分析系统中执行计算分析和后处理分析，得到计算结果或者计算书，结合这些结果来做相应的分析评估。
计算机辅助程序的做法
当然，目前也出现了一些计算机辅助程序，来代替上述手工做法中的手工工作。
首先，通过输入一系列数量众多的参数或者执行一系列CAD二次开发后的单个命令或集成命令，来辅助建立起箱梁的二维或三维模型；
其次，根据箱梁模型，借助于在CAD系统二次开发或者其他软件开发后的程序，执行一系列复杂操作来绘制出箱梁的二维轮廓形状或三维形状；
再次，构型合理性评估和箱梁的结构受力特征、安全指标评估的方式与上述评估方式基本一致；
缺点有：
1、【操作繁琐、重复劳动】：手工操作CAD命令的方式来绘制箱梁的构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)，操作非常繁琐，而且重复性高、未能体现智力因素的手工操作非常多，耗费了工程师较多的手动操作时间；
2、【不直观，所见不是所得】：计算机辅助程序中则需要输入一系列数量众多的参数或者执行一系列单个命令或集成命令后，而且往往是必须全部参数输入完成后或者操作命令全部操作完成后，才能得到箱梁的参数化模型或者图形化可视化模型，不够直观、及时；
3、【人脑构思、智力因素与手工操作脱节】：无论是传统的手工操作过程，还是借助于一些计算机辅助程序，在操作过程中都无法轻松、直观地体现出工程设计人员脑袋中体现智力因素的设计意图和控制性原则思路；
4、【时间滞后明显】：总是需要借助一系列复杂而且频繁的手工操作后，才能展示出设计人员设计意图经过复杂运算后的箱梁构型结果和评估指标，时间滞后效应比较明显；
5、【传统做法的可重复性极差，无法适应频繁变更】：如果依赖的原始资料方案(如：路线资料、地质勘探资料)发生了变更，或者人脑构思的思路、意图发生变化，或者后续评估时由分析系统或专家提供了反馈意见或修改建议，则箱梁的构型过程都要进行修改，这时候，要么从头到尾重新手工操作一遍操作CAD命令(传统手工做法)、要么从源头修改输入参数、或者从头开始重复手工执行一遍集成命令，才能重新生成箱梁的构型结果。这些重复的过程极其乏味，没有太多的智力因素，而且因为工程设计会频繁变更的特征，这些重复性过程也是极其频繁出现的；
6、【评估过程繁琐、时间长】在传统力学分析系统中，箱梁结构的力学模型的建立过程时间比较长(一般长达几小时到几天)，即使借助于一些辅助程序也需要在多个数据文件格式之间反复转换，在多个操作环境之间反复切换；另外，执行计算分析过程的时间也比较长(因为这些分析系统都是单机软件，系统架构的原因，执行分析时间都是几分钟到几小时左右)；因此，从箱梁构型结果到得到分析评估结论，时间滞后效应非常明显；
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种快速高效地实现变宽、变高或异形箱梁的构型方案设计，并且直观快速地观察、分析和分析评估箱梁构型方案的合理性、安全性、经济性的箱梁构型的图形调整和实时评估方法。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，具有这样的特征，包括以下步骤：
步骤A，读入箱梁的原始资料并图形化显示；
步骤B，快速智能构思；
步骤C，精细设计；
步骤D，显示箱梁的构型结果；
步骤E，进行分析评估；
步骤F，瞬时获得箱梁评估指标及各种图表，并直观展示；以及
步骤G，进行施工图的绘制。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中，步骤E，还具有：
步骤E1，人工分析评估；
步骤E2，送入“箱梁构型评估云系统”执行分析评估；以及
步骤E3，送入“结构受力及安全评估云系统”执行分析评估。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中，步骤F，还具有：
步骤F1，从“箱梁构型评估云系统”瞬时获得箱梁的构型合理性评估指标及各种图表，并直观展示；以及
步骤F2，从“结构受力及安全评估云系统”瞬时获得结构受力指标和安全指标及各种图表，并直观展示。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征，包括以下步骤：
步骤H，自动设计预应力钢束和普通钢筋。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中，步骤C的构型交互调整操作、步骤D的构型二维和三维结果、步骤F1的构型合理性评估指标、步骤F2的箱梁受力及安全指标分别实时显示在同一个环境的多个相邻窗口中，步骤C中在每一步交互调整操作完成的实时或瞬时，步骤D的构型二维和三维结果、步骤F1的构型合理性评估指标、步骤F2的箱梁受力及安全指标都会实时地联动刷新显示。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中，步骤C中的交互调整操作中，将箱梁构型相关的定位特征点、辅助线、构型骨架定位线、腹板相交特征、横梁相交特征、箱室内腔特殊形状特征、预应力钢束和普通钢筋的形状及位置等全部表达为可以交互编辑操作的图形化对象，通过简单的操作就可以完成精细化的方案调整。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中步骤F1的构型合理性评估指标、步骤F2的箱梁受力及安全指标等都是以数字表格、线性图、柱状图和云图形式直观展示。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中，步骤B、步骤H都是基于系统后台的数字化箱梁构件库、数字化箱梁构造设计原则及经验规则库、和数字化箱梁预应力钢束和钢筋设计原则及经验规则库，通过对这些数字化库的大数据分析和人工智能技术，快速地得到箱梁构造形状、关键尺寸参数、预应力钢束和普通钢筋配置等的优质的建议方案。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中，步骤B、步骤H中用到的数字化箱梁构件库、数字化箱梁构造设计原则及经验规则库、数字化箱梁预应力钢束和钢筋设计原则及经验规则库都是基于国内近十年来新设计和施工的两万个桥梁项目中出现的近百万个箱梁构件在云端构建而成。
本发明提供的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，还具有这样的特征：其中，步骤C中进行的交互式图形调整的操作步骤都被完全自动、智能地完整记录下来，而且自动识别并记录了设计人员操作和流程的逻辑性，一旦原始方案发生变更，之前的所有操作步骤能按照自动智能记录的逻辑流程完全自动化地重现一遍。
发明作用和效果
根据本发明所涉及箱梁构型的图形调整和实时评估方法，具有以下优点：
1、【直观、可视化、工作环境一致】：提供了直观的图形化操作环境，而且在同一个环境以多个窗口的形式，分别实时展示了：构型操作过程(箱梁构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)、预应力钢束和普通钢筋的编辑)、构型二维结果(平面、立面、断面)、构型三维结果(三维全局模型)、构型合理性评估指标、箱梁结构受力特征及安全指标，所见即所得；
2、【构型的快速构思高度智能，融入了经验规则库】该方法支持了箱梁构型的快速智能构思，而且构思过程是基于系统后台数据库中丰富庞大的既有桥梁的数字化箱梁构件库、和长期积累的丰富的数字化箱梁构造设计原则及经验规则库，通过对这些数字化库的智能检索和应用，可以快速地得到箱梁构造的优质的建议方案；这个建议方案，提供了后续进行不断反复迭代式的精细化设计的初稿或初始解，从而避免了从零开始一步一步构思一个完整方案的繁琐过程，而且初稿(或初始解)求解过程的高度智能以及初稿的足够高质量，大大减少了后续反复迭代式修改调整的轮次(初始解质量越高，则后续迭代优化越轻松、轮次越少)，从而提高了设计效率和设计质量。
3、【箱梁预应力钢束和普通钢筋可以自动设计，而且融入了丰富的经验规则库的智能应用】：该方法在形成箱梁构造的初稿或初始解后，即箱梁的构造形状和关键尺寸参数初步确定后，可以自动化、智能地设计出箱梁的预应力钢束和普通钢筋；预应力钢束和普通钢筋是箱梁构件实现承担交通荷载从而确保安全运营的最核心要素，常规设计过程中这两大要素的设计工作量巨大，而该方法中基于系统后台数据库中丰富庞大的既有桥梁的数字化箱梁钢束钢筋库、和长期积累而来的丰富的数字化的箱梁预应力钢束和钢筋设计原则及经验规则库，可以快速智能地确定当前箱梁所需配置预应力钢束和普通钢筋的优质的的建议方案；这个建议方案，提供了后续进行不断反复迭代式的精细化设计的初稿或初始解，从而避免了从零开始一步一步设计预应力钢束和钢筋的繁琐过程，而且初稿(或初始解)求解过程的高度智能以及初稿的足够高质量，大大减少了后续反复迭代式修改调整的轮次，从而提高了设计效率和设计质量。
4、【交互编辑调整的操作便捷、智能】：该方法提供的图形交互编辑调整方法中，将定位特征点、辅助线、构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)、腹板相交特征、横梁相交特征、箱室内腔特殊形状特征、预应力钢束和普通钢筋的形状及位置等全部表达为可以交互编辑操作的图形化对象，对象赋予了足够丰富的特征属性参数和便捷智能的操作行为，参数和操作行为都融入了箱梁工程设计中频繁应用到的设计原则思路以及长期积累而来的经验规则，从而让这些操作更加智能、更加便捷，大大降低了操作人员的脑力密集思考的压力和手工工作量，工作效率更高。
5、【解放手工工作量，发挥智力因素】：结合系统中内置的经验规则库，通过一系列智能的操作命令来简化了设计过程，解放了频繁的手工操作工作量，充分发挥了设计人员的智力因素；
6、【所操作即所思考，人脑构思与交互操作无缝对接】：操作过程融入了设计人员体现智力因素的设计意图和控制性的设计原则思路，“所操作即所思考”，人脑中关于方案的构思过程和思考斟酌过程与该方法中融入智能经验规则的简洁操作完全实现了无缝对接，避免了从构思到操作之间的多个层次的反复转换或者复杂的手工运算过程；
7、【构型设计与评估无缝对接，无额外操作】该方法中交互调整后的构型结果与箱梁构型合理性评估和箱梁受力及安全评估这两种“评估”所需的模型之间无缝对接，不需额外操作，大大减少了重复建模的工作量和时间滞后；
8、【瞬时乃至实时，没有时间滞后】：借助于分布式部署的云评估系统和并行计算技术及增量计算计算，该方法中的构型结果显示速度和评估系统的响应速度极快，从而实现了：某一个或某几个箱梁构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)的交互编辑(如：拖动、参数修改等)后，总能在0.1秒的时间内实时刷新显示箱梁的构型结果(二维结果和三维结果)，从而使得设计人员能够根据直观的、可视化的构型结果来反复地交互调整构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)，得到期望中的构型设计方案；并且该方法能在0.01秒到5秒(根据复杂程度而不同)之间的时间内由两个“云评估系统”实时刷新显示箱梁的评估指标(构型合理性、结果受力指标及安全指标等)，从而让设计人员能够根据瞬时反馈的评估指标来反复调整和优化构型方案，获得期望在的合理、经济、安全的构型设计方案；
9、【构型合理性评估基于海量数据分析】箱梁构型的合理性评估是基于后台数据库中已积累的丰富庞大的既有桥梁的数字化箱梁构件库，库中已有构件已经融入了合理性评估指标和桥梁运营过程中记录积累下来的运营状态指标和在役安全评估指标，该方法中评估云系统采用分布式并行计算技术进行海量数据分析，智能分析出当前构型方案与已有构件库中的若干指标上的关联性，采用人工智能的评价算法得出当前构型合理性的评价指标，有利于辅助工程设计人员进行方案优化调整和决策。
10、【智能重复、适应频繁的方案变更】：该方法中，手工操作过程都完全自动、智能地完整记录下来，而且融入了设计人员操作和流程的逻辑性，一旦原始方案发生变更，之前的操作能按照自动智能记录的逻辑流程完全自动化地重现一遍，避免了因方案频繁变更带来的频繁性的重复性操作
11、【数控、可跟踪】：从原始的资料输入，到人脑的构思方案，到最终的成果，各个环节都有数字化的参数来表达其中的结构化的数据、非结构化的设计意图及控制性原则思路、操作的流程逻辑，使得过程高度可控，而且是“数字化控制”，相对于人脑的构思过程和质量控制过程，更加有章有法，而且可以实现自动化跟踪。
12、【质量可控】：工程师体现智力因素的设计意图和控制性的设计原则思路在当前方法的每个步骤中都能充分体现而且实时展示，没有时间滞后，直观的二维和三维的构型结果，加上实时的评估指标有利于发现构思过程中的失误或偏差，使得设计过程各个环节的过程质量更加可控，避免了误差的反复积累和错误的影响扩散。
附图说明
图1是本发明在实施例中的箱梁构型的图形调整和实时评估方法的流程图；以及
图2是本发明在实施例中的箱梁构型的图形调整和实时评估方法的工作环境示意图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明所涉及的箱梁构型的图形调整和实时评估方法作详细的描述。
实施例
图1是本发明在实施例中的箱梁构型的图形调整和实时评估方法的流程图。
如图1所示，箱梁构型的图形调整和实时评估方法，具有以下步骤：
步骤A：读入箱梁的原始资料并图形化显示，进入步骤B。
读入的箱梁原始资料性数据，包括了箱梁构件所在的道路设计线(平曲线、竖曲线、地面线、横坡、超高、横断面组成等)、地质勘查资料(地质数据、钻孔数据等)、桥梁轮廓边线、桥梁分孔线(又称：布孔线)等；
步骤B：快速智能构思，进入步骤C或步骤H。
根据读入的箱梁原始资料性数据，在图2所示工作环境的“箱梁构型图形化调整主窗口”中绘制出这些数据的二维图形，并计算出箱梁构件的外包围框，作为后续交互编辑操作的基础性工作环境。
步骤H：自动设计预应力钢束和普通钢筋，进入步骤C。
步骤H为可选项，可根据需要省去直接进入步骤C。根据原始资料数据，结合该方法后台的数据库数据库中丰富庞大的既有桥梁的数字化箱梁构件库、和长期积累的丰富的数字化箱梁设计原则及经验规则库，通过对这些数字化库的智能检索和应用，可以快速地得到箱梁构造的优质的建议方案，作为后续进行不断反复迭代式的精细化设计时构造形状和关键尺寸参数的初稿或初始解。
箱梁的构造形状和关键尺寸参数得到初始化解后，基于系统后台数据库中丰富庞大的既有桥梁的数字化箱梁构件库、和长期积累而来的丰富的数字化箱梁钢束和钢筋设计原则及经验规则库，可以快速智能地自动确定出当前箱梁所需配置预应力钢束和普通钢筋的优质的的建议方案，作为后续进行不断反复迭代式的精细化设计时预应力钢束和普通钢筋配置数据的初稿或初始解。
步骤C：精细设计，进入步骤D。
在图2的工作环境的“箱梁构型图形化调整主窗口”中，直接用鼠标或者触摸屏中的触摸动作，交互操作箱梁构型相关的定位特征点、辅助线、构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)、腹板相交特征、横梁相交特征、箱室内腔特殊形状特征、预应力钢束和普通钢筋的形状及位置等图形化对象，来进行精细设计。
步骤D：显示箱梁的构型结果，进入步骤E。
每一步交互操作完成的同时，箱梁的二维形式和三维形式的构型结果都分别显示在工作环境中的“箱梁构型结果：二维形状”和“箱梁构型结果：三维形状”窗口中，构型结果是可视化的图形，而且是实时刷新的；构型结果与构型方案在同一个工作环境的相邻窗口中，而且实时地联动刷新，两者的互相对照实现了构型调整与构型结果的无缝对接。
步骤E：进行分析评估，进入步骤F。
步骤E包括：
步骤E1：人工分析评估，若评估为满意时，进入步骤G，若评估为不满意时，返回步骤C。
每一步交互操作完成、二维和三维构型结果显示后，都可以进行人工评估，凭借人脑的经验和智力因素得到评价指标和结论；
步骤E2：送入“箱梁构型评估云系统”执行分析评估，进入步骤F1。
每一步交互操作完成、二维和三维构型结果显示后，箱梁构型结果实时地送到“箱梁构型评估云系统”执行分析评估；
步骤E3：送入“结构受力及安全评估云系统”执行分析评估，进入步骤F2。
每一步交互操作完成、二维和三维构型结果显示后，箱梁构型结果实时地送到“结构受力及安全评估云系统”执行分析评估。
步骤F：瞬时获得箱梁评估指标及各种图表，并直观展示，进入步骤G。
步骤F包括：
步骤F1：从“箱梁构型评估云系统”瞬时获得箱梁的构型合理性评估指标及各种图表，并直观展示，若评估为满意时，进入步骤G，若评估为不满意时，返回步骤C。
步骤F2：从“结构受力及安全评估云系统”瞬时获得结构受力指标和安全指标及各种图表，并直观展示，若评估为满意时，进入步骤G，若评估为不满意时，返回步骤C。
结合二维和三维的箱梁构型结果以及三种评估方式瞬时甚至实时得到的评估指标和结论，用户可以不断反复迭代式地进行图形化的交互修改调整。
步骤G，进行施工图的绘制。
根据三种评估方式的评估指标和结论，得到满意结构后，该方法自动调用相关软件系统功能进行工程出图。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及箱梁构型的图形调整和实时评估方法，具有以下优点：
1、【直观、可视化、工作环境一致】：提供了直观的图形化操作环境，而且在同一个环境以多个窗口的形式，分别实时展示了：构型操作过程(箱梁构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)的编辑)、构型二维结果(平面、立面、断面)、构型三维结果(三维全局模型)、构型合理性评估指标、箱梁结构受力特征及安全指标，所见即所得；
2、【构型的快速构思高度智能，融入了经验规则库】该方法支持了箱梁构型的快速智能构思，而且构思过程是基于系统后台数据库中丰富庞大的既有桥梁的数字化箱梁构件库、和长期积累的丰富的数字化箱梁设计原则及经验规则库，通过对这些数字化库的智能检索和应用，可以快速地得到箱梁构型的优质的建议方案；这个建议方案，提供了后续进行不断反复迭代式的精细化设计的初稿或初始解，从而避免了从零开始一步一步构思一个完整方案的繁琐过程，而且初稿(或初始解)求解过程的高度智能以及初稿的足够高质量，大大减少了后续反复迭代式修改调整的轮次(初始解质量越高，则后续迭代优化越轻松、轮次越少)，从而提高了设计效率和设计质量。
3、【箱梁预应力钢束和普通钢筋可以自动设计，而且融入了丰富的经验规则库的智能应用】：该方法在形成箱梁构型的初稿或初始解后，即箱梁的构造形状和尺寸初步确定后，可以自动化、智能地设计出箱梁的预应力钢束和普通钢筋；预应力钢束和普通钢筋是箱梁构件实现承担交通荷载从而确保安全运营的最核心要素，常规设计过程中这两大要素的设计工作量巨大，而该方法中基于系统后台数据库中丰富庞大的既有桥梁的数字化箱梁构件库、和长期积累而来的丰富的数字化箱梁钢束和钢筋设计原则及经验规则库，可以快速智能地确定当前箱梁所需配置预应力钢束和普通钢筋的优质的的建议方案；这个建议方案，提供了后续进行不断反复迭代式的精细化设计的初稿或初始解，从而避免了从零开始设计钢束和钢筋的繁琐过程，而且初稿(或初始解)求解过程的高度智能以及初稿的足够高质量，大大减少了后续反复迭代式修改调整的轮次，从而提高了设计效率和设计质量。
4、【交互编辑调整的操作便捷、智能】：该方法提供的图形交互编辑调整方法中，将定位特征点、辅助线、构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)、腹板相交特征、横梁相交特征、箱室内腔特殊形状特征等全部表达为可以交互编辑操作的图形化对象，对象赋予了足够丰富的特征属性参数和便捷智能的操作行为，参数和操作行为都融入了箱梁工程设计中频繁应用到的设计原则思路以及长期积累而来的经验规则，从而让这些操作更加智能、更加便捷，大大降低了操作人员的脑力密集思考的压力和手工工作量，工作效率更高。
5、【解放手工工作量，发挥智力因素】：结合系统中内置的经验规则库，通过一系列智能的操作命令来简化了设计过程，解放了频繁的手工操作工作量，充分发挥了设计人员的智力因素；
6、【所操作即所思考，人脑构思与交互操作无缝对接】：操作过程融入了设计人员体现智力因素的设计意图和控制性的设计原则思路，“所操作即所思考”，人脑中关于方案的构思过程和思考斟酌过程与该方法中融入智能经验规则的简洁操作完全实现了无缝对接，避免了从构思到操作之间的多个层次的反复转换或者复杂的手工运算过程；
7、【构型设计与评估无缝对接，无额外操作】该方法中交互调整后的构型结果与两种“评估”所需的模型之间无缝对接，不需额外操作，大大减少了重复建模的工作量和时间滞后；
8、【瞬时乃至实时，没有时间滞后】：借助于分布式部署的云评估系统和并行计算技术，该方法中的构型结果显示速度和评估系统的响应速度极快，从而实现了：某一个或某几个箱梁构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)的交互编辑(如：拖动、参数修改等)后，总能在0.1秒的时间内实时刷新显示箱梁的构型结果(二维结果和三维结果)，从而使得设计人员能够根据直观的、可视化的构型结果来反复地交互调整构型骨架定位线(又称：构型定位线、构型骨架线)，得到期望中的构型设计方案；并且该方法能在0.01秒到5秒(根据复杂程度而不同)之间的时间内由两个“云评估系统”实时刷新显示箱梁的评估指标(构型合理性、结果受力指标及安全指标等)，从而让设计人员能够根据瞬时反馈的评估指标来反复调整和优化构型方案，获得期望在的合理、经济、安全的构型设计方案；
9、【构型合理性评估基于海量数据分析】箱梁构型的合理性评估是基于后台数据库中已积累的丰富庞大的既有桥梁箱梁参数化构件库，库中已有构件融入了合理性评估指标和桥梁运营过程中记录积累下来的运营状态指标和在役安全评估指标，该方法中评估云系统采用分布式并行计算技术进行海量数据分析，智能分析出当前构型方案与已有构件库中的若干指标上的关联性，采用人工智能的评价算法得出当前构型合理性的评价指标，有利于辅助工程设计人员进行方案优化调整和决策。
10、【智能重复、适应频繁的方案变更】：该方法中，手工操作过程都完全自动、智能地完整记录下来，而且融入了设计人员操作和流程的逻辑性，一旦原始方案发生变更，之前的操作能按照自动智能记录的逻辑流程完全自动化地重现一遍，避免了因方案频繁变更带来的频繁性的重复性操作
11、【数控、可跟踪】：从原始的资料输入，到人脑的构思方案，到最终的成果，各个环节都有数字化的参数来表达其中的结构化的数据、非结构化的设计意图及控制性原则思路、操作的流程逻辑，使得过程高度可控，而且是“数字化控制”，相对于人脑的构思过程和质量控制过程，更加有章有法，而且可以实现自动化跟踪。
12、【质量可控】：工程师体现智力因素的设计意图和控制性的设计原则思路在当前方法的每个步骤中都能充分体现而且实时展示，没有时间滞后，直观的二维和三维的构型结果，加上实时的评估指标有利于法向构思过程中的失误或偏差，使得设计过程各个环节的过程质量更加可控，避免了误差的反复积累和错误的影响扩散。
Claims (10)
1.一种箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A，读入箱梁的原始资料并图形化显示；
步骤B，快速智能构思；
步骤C，精细设计；
步骤D，显示所述箱梁的构型结果；
步骤E，进行分析评估；
步骤F，瞬时获得所述箱梁评估指标及各种图表，并直观展示；以及
步骤G，进行施工图的绘制。
2.根据权利要求1所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中，所述步骤E，还具有：
步骤E1，人工分析评估；
步骤E2，送入“箱梁构型评估云系统”执行分析评估；以及
步骤E3，送入“结构受力及安全评估云系统”执行分析评估。
3.根据权利要求2所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中，所述步骤F，还具有：
步骤F1，从所述“箱梁构型评估云系统”瞬时获得箱梁的构型合理性评估指标及各种图表，并直观展示；以及
步骤F2，从所述“结构受力及安全评估云系统”瞬时获得结构受力指标和安全指标及各种图表，并直观展示。
4.根据权利要求1所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤H，自动设计预应力钢束和普通钢筋。
5.根据权利要求3所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中，所述步骤C的构型交互调整操作、所述步骤D的构型二维和三维结果、所述步骤F1的构型合理性评估指标、所述步骤F2的箱梁受力及安全指标分别实时显示在同一个环境的多个相邻窗口中，
所述步骤C中在每一步交互调整操作完成的实时或瞬时，所述步骤D的构型二维和三维结果、所述步骤F1的构型合理性评估指标、所述步骤F2的箱梁受力及安全指标都会实时地联动刷新显示。
6.根据权利要求1所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中，所述步骤C中的交互调整操作中，将箱梁构型相关的定位特征点、辅助线、构型骨架定位线、腹板相交特征、横梁相交特征、箱室内腔特殊形状特征、预应力钢束和普通钢筋的形状及位置等全部表达为可以交互编辑操作的图形化对象，通过简单的操作就可以完成精细化的方案调整。
7.根据权利要求3所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中所述步骤F1的构型合理性评估指标、所述步骤F2的箱梁受力及安全指标等都是以数字表格、线性图、柱状图和云图形式直观展示。
8.根据权利要求4所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中，所述步骤B、所述步骤H都是基于系统后台的数字化箱梁构件库、数字化箱梁构造设计原则及经验规则库、和数字化箱梁预应力钢束和钢筋设计原则及经验规则库，通过对这些数字化库的大数据分析和人工智能技术，快速地得到箱梁构造形状、关键尺寸参数、预应力钢束和普通钢筋配置等的优质的建议方案。
9.根据权利要求4所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中，所述步骤B、所述步骤H中用到的数字化箱梁构件库、数字化箱梁构造设计原则及经验规则库、数字化箱梁预应力钢束和钢筋设计原则及经验规则库都是基于国内近十年来新设计和施工的两万个桥梁项目中出现的近百万个箱梁构件在云端构建而成。
10.根据权利要求4所述的箱梁构型的图形调整和实时评估方法，其特征在于：
其中，所述步骤C中进行的交互式图形调整的操作步骤都被完全自动、智能地完整记录下来，而且自动识别并记录了设计人员操作和流程的逻辑性，一旦原始方案发生变更，之前的所有操作步骤能按照自动智能记录的逻辑流程完全自动化地重现一遍。
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