CN112329081B - 一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法 - Google Patents

一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法,所述模块对钢框架结构计算后的后处理数据进行了研究总结,将原需要人工交互进行后处理数据分析判断的工作进行了模块化自动智能处理。通过所述智能模块,将原有限元计算后离散性的数据进行了归纳总结,并能将归纳总结后的数据和用户安全指标及经济指标要求进行对比分析,并能根据对比分析结果自动智能调整模型中构件的截面类型,通过所述智能模块和其它模块的互联互通,实现了结构模型调整的自动智能优化,所述智能模块将设计师对后处理数据的经验进行了模块化内嵌并规定了依据后处理数据进行模型分析判断对比的内容和顺序。

Description

一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法
技术领域
本发明涉及框架结构智能设计系统技术领域,特别是涉及一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法。
背景技术
目前,对结构进行受力分析时,设计师一般选用目前市场比较成熟的一些大型有限元计算软件进行结构分析计算。采用大型有限元计算软件进行结构计算,可以很好的分析计算出结构的受力状态并能以此为基础进行相关的结构设计。但是,鉴于现有大型有限元软件PKPM、MIDAS、STAAD.PRO、ANSYS、SAP2000、ABAQUS等系列商用软件开放性的特点,利用大型有限元软件结构计算后,其计算后处理结果往往是大量离散化的数据,输出的数据格式很不规范,设计师要从众多的数据中挑选出有代表性的结果非常困难。鉴于有限元计算后处理数据的分析处理操作非常繁杂的缺点,这就要求分析人员必须具备专门的知识和丰富的经验。但即使如此,设计师在对计算的后处理结果进行查看分析时,因为工作量较大且严重依赖设计师专业水平和经验的缘故,设计师在对后处理计算结果分析处理时,大量繁杂的工作往往会影响设计师的判断结果和最终的设计成果,在目前的大型有限元计算中,其计算结果的后处理数据分析处理工作亟待改善。针对钢框架结构,目前市场上尚没有专门的大型有限元计算软件,钢框架结构计算也依赖现有大型有限元计算软件进行结构计算和设计,其计算结果的后处理数据成果也亟待改善。
综上所述,根据目前钢框架结构计算市场现状,钢框架结构有限元计算后处理结果普遍存在以下问题。
1、目前的钢框架结构设计的依据主要有《钢结构设计标准》等相关规范规程,针对钢框架结构采用大型有限元计算软件进行计算时,计算后处理数据结果主要分析判断哪些数据缺乏明确相应成果。
2、在钢框架结构采用有限元计算软件进行计算后,需要设计师自行在后处理结果中进行逐项查看分析。
3、根据设计师对有限元计算后处理结果的分析,对于计算不理想的钢框架结构模型,需要设计师人工根据后处理数据分析处理结果人工进行结构模型的再调整再计算再分析,设计师人工工作量较大。
4、设计师根据后处理数据成果人工调整模型再计算时,由于工作量较大,结构模型再调整和再计算次数较少,设计精细度较差。
5、依赖人工进行后处理数据分析的工程项目,其工程安全性和经济性容易存在安全隐患或容易存在工程浪费的情况发生。
6、在设计师进行钢框架结构计算后处理数据分析时,优秀设计师的专业知识和经验推广性较差,优秀设计案例难以大批量的工程借鉴。
7、针对钢框架结构,有限元计算后处理结果独立存在,后处理数据不和结构模型信息产生关联,后处理数据没有智能性。
8、针对钢框架结构,有限元计算软件后处理数据生成的的结构计算书质量较差,需要设计师人工修改。
上述问题是目前常规钢框架结构采用有限元计算后处理时时普遍存在的问题,这些问题因为钢框架结构采用大型有限元软件计算,在结构计算时需要用户进行大量的计算后处理工作,这些后处理工作具有开放性,设计师可以查看计算结果的很多后处理数据,但这也加大了设计师的工作量,并且同时为工程设计带来了安全和经济上的风险。
发明内容
根据背景技术目前存在问题,我们根据钢框架结构具有一定规则的特点,我们开发了钢框架结构智能优化设计系统,并对钢框架结构智能优化设计系统中的智能后处理模块和方法进行了相关开发和实现。
我们根据相关规范规程和大量工程实例及设计经验总结,我们将钢框架结构计算结果后处理数据主要分为应力比数据、位移数据、长细比数据、宽厚比数据、模型最大位移数据、震型数据、层间位移比数据、周期比数据、刚度比数据、承载力比数据、剪重比数据、刚重比数据等12种数据内容。这12种数据内容则分别对应钢框架结构的框架柱、框架梁、各级次梁、水平支撑、竖向支撑等主要钢框架结构构件。其中位移数据主要为梁的挠度。当钢框架结构整体及所有构件满足应力比、位移、长细比等12项数据要求时,所述钢框架结构安全性则一般就符合规程的要求,当其不满足时,则需要进行钢框架结构的模型再调整、再计算、再后处理分析。当上述安全指标符合要求时,如需要进行结构经济性优化时,则仍需进行钢框架结构的模型再调整、再计算、再后处理分析,若不需要时,则可进行工程设计及图纸绘制工作。
我们开发的钢框架结构智能优化设计系统主要包括智能建模、智能计算、智能后处理、智能绘图四大模块,其中智能后处理模块是系统关键模块。
在智能后处理模块,我们实现了计算后处理数据的软件化分析、判断和处理等功能。通过智能后处理模块,我们不需要人工进行结构安全性的判断,通过软件化处理工作,我们可以很可视化的判断出结构是否是整体安全的结构模型。通过软件化处理工作,我们还可以很可视化的计算出结构的面积用钢量等经济性指标并自动判断出结构模型是否需要进行进一步的结构优化工作。根据上述功能,对于结构安全性存在问题和结构经济性不好的结构模型,智能后处理模块能根据判断结果自行调动智能建模模块和智能计算模块进行结构模型的自动再调整、再计算和再后处理,直至迭代优化出符合要求的钢框架结构模型成果。
在钢框架结构有限元计算后处理数据种,结构计算书比较凌乱,结构计算书有关内容尚需要人工进行输入和调整,很不利于钢框架结构计算结果的自查、校审及存档等工作。在智能后处理模块种,根据迭代优化后的最终模型信息和后处理结果,所述模块对钢框架结构计算书模式进行了总结归类和封装,方便了设计师对计算书的调阅和下载。
根据大量设计经验,钢框架结构类型相对比较固定,钢框架结构计算后处理数据也基本类似,根据钢框架结构的这些特点,在智能后处理模块中,我们将常规钢框架结构计算后的后处理工作进行了系列封装,并将结构后处理和结构建模及结构计算进行了联动,实现了无人工干预的结构计算功能,将结构模型的计算后处理结果与智能模块中的安全指标和经济指标进行对比,对比不满足的自动调整结构模型并再次计算,再次对比,从而形成迭代循环,直至结构计算后处理结果满足安全指标和经济指标为止。
智能后处理模块整体来将包括计算过程提取、计算结论提取、计算书智能编制三大部分,计算过程提取包括框架柱计算结果、框架梁计算结果、各级次梁计算结果、水平支撑计算结果、竖向支撑计算结果、模型计算整体结果六部分内容。计算结论提取包括安全结论提取、经济性指标提取两部分内容。其中安全结论提取包括应力比指标结论、位移指标结论、长细比指标结论、宽厚比指标结论、模型最大位移指标结论、震型指标结论、层间位移比指标结论、周期比指标结论、刚度比指标结论、承载力比指标结论、剪重比指标结论、刚重比指标结论12部分内容,这12部分内容最终形成安全性结论总结。经济性指标提取则包括结构体积计算、结构计算用钢量、体积用钢量三部分内容,通过这三部分内容的计算统计,形成最终的经济性结论总结内容。计算书智能编制包括工程基本信息、设计参数、计算结论及过程、优化结果构件布置截面图、结构荷载简图、柱脚荷载图、构件应力比云图、构件位移云图、结构振型图九部分内容。在计算过程提取、计算结论提取、计算书智能编制三部分内容中,先进行计算过程提取,若不满足要求时,根据内嵌规则自动调用智能建模模块进行结构模型自动调整和再计算并再次提取后处理数据进行计算过程提取的循环,直至结构模型调整成符合要求的结构模型为止。
在智能后处理模块中,智能后处理计算数据分析处理我们内嵌了分析处理数据顺序和相关规则,从而实现了智能后处理模块和智能建模及智能计算间的互联互通和智能调整。在数据分析过程中,首先根据道框架柱分析结果进行结构模型的循环调整再计算,再根据框架梁分析结果进行结构模型的循环调整再计算,之后再根据各级次梁分析结果进行结构模型的循环调整再计算,之后再根据水平支撑分析结果进行结构模型的循环调整再计算,之后再根据竖向支撑分析结果进行结构模型的循环调整再计算,最后根据整体模型结果分析分析结果进行结构模型的循环调整再计算。最终形成符合要求的后处理数据成果。在根据框架柱分析结果进行结构模型的循环调整再计算时,分别对框架柱计算结果调用智能模块中的安全指标进行对比分析,对不符合要求的调整智能建模中的结构模型进行构件截面调整并再计算和再分析形成循环,此次循环构件截面调整主要通过调整加大加劲肋截面进行解决。对符合要求的则进入下一个循环。在框架柱结果分析迭代循环中,构件截面调整时仍是通过加大框架柱截面进行解决。在框架梁、各级次梁、水平支撑、竖向支撑结果分析迭代循环中,构件截面调整时则是分别通过加大相应杆件截面进行解决。在整体位移及整体频率结果分析迭代循环中,构件截面调整时则是通过加大梁柱支撑截面整体进行解决。在上述迭代优化计算过程中,构件截面优化调整不但调整应力比过大、位移过大等安全指标不满足要求的构件,还调整应力比过小、位移过小等安全指标富裕较大的构件截面,即构件截面优化调整是同时进行安全性调整和经济性调整,在调整过程中,根据上一次计算结果,将构件截面较小的构件调大,将构件截面较大的构件截面规格调小,最终优化调整成安全性和经济性均较优的最终结构模型。最终结构模型的计算结果传递给智能后处理模块形成最终的计算书成果,智能计算模块计算完成的最终的结构模型信息再传递给智能绘图模块,形成最终的图纸成品。
因钢框架结构是一种类型较规则的结构,在钢框架结构按常规有限元计算时,计算后需设计师自行人工查看模型的后处理结果,设计师再根据模型计算的后处理结果进行手动模型调整并再次计算。因为此过程的复杂性,通常情况下,每个工程,设计师一般进行的模型计算基本在5次以下,最终工程计算结果往往都有较大的结构安全富裕度并还可能存在个别结构构件有安全隐患的情况出现。常规结构模型计算,设计师人工参与较多,设计效率较低,并且极易出现用钢量较大工程浪费的情况,还容易出现个别构件结构受力较大,出现安全隐患情况。通过钢框架结构智能后处理模块,我们把钢框架结构模型计算后的所有后处理工作进行了模板固化,并且智能后处理模块还可以通过后处理结果自行进行安全和经济性检查对比,并能自动调整结构模型构件截面和模型体系,可以一次计算十余个乃至几十个几百个结构模型并迭代优化计算出最终的即安全又经济的结构模型计算结果,当中过程无需设计师人工干预,大幅提升了计算效率。另外,因模型计算后处理工作我们根据大量经验总结进行了模板固化,避免了计算过程判断出错的情况风险,大幅提升了工程的计算准确性和精度。再有,智能后处理模块内嵌的迭代优化计算循环功能,通过不断自动调整后的大量模型的结构计算对比,优化调整出了最终结构模型,大幅提升了结构的安全性和经济性。智能后处理模块是钢框架结构智能优化设计系统的关键模块。
在常规有限元结构计算时,设计师对钢框架结构不断进行模型调整和计算,人工设计出较满意的计算结果,往往需要设计师数天的人机交互参与。通过智能后处理模块,则省却了设计师此部分的工作量,在设计师通过智能建模模块人工输入工程信息后,智能建模模块、智能计算模块和智能后处理模块形成迭代循环,可以自动进行上百个模型的计算和调整工作,此过程一般一小时内完成。
同智能建模模块和智能计算模块相适应,在智能后处理模块中,钢框架智能优化设计系统的开发平台可以是在PKPM、MIDAS、SAP2000、STAAD.PRO等大型有限元计算软件基础上开发,原大型有限元计算软件所有功能予以保留,智能后处理模块中后处理相关内嵌规则支持用户修改。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1绘示了一种智能后处理模块系统的流程框图;
图2绘示了一种智能后处理模块结果数据处理顺序及迭代循环的流程框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参阅图1-2所示,在我们开发的钢框架结构智能优化设计系统中,智能后处理模块3是关键模块,所述模块前承智能建模模块1和智能计算模块2,后接智能绘图模块4,在整个钢框架智能优化设计系统中处于关键位置。通过智能后处理模块3,可以智能分析对比钢框架结构模型每次计算后处理结果数据中各个具体构件的应力比、位移和模型整体安全的整体位移及频率是否满足智能建模模块1中安全指标要求,并且能将对比分析结果智能传递给智能建模模块1,根据内嵌规则,自动调整结构模型的结构体系和结构模型的具体构件截面规格,并将体系和构件截面调整后的模型通过智能计算模块2重新智能计算,计算后再通过智能后处理模块3重新后处理数据对比分析并再次通过智能建模模块1对模型进行优化调整,从而使智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2形成迭代优化循环。直至将最终后处理数据安全性和经济性均满足用户要求的最终结构模型在智能建模模块1及智能计算模块2和智能后处理模块3中定型,通过计算书智能编制3c智能形成最终的结构计算书,并将最终后处理数据信息传递给智能绘图模块4,从而智能形成工程施工图纸,最终完成工程项目的计算设计工作。在整个钢框架结构智能优化设计系统中,智能后处理模块3和智能建模模块1、智能计算模块2及智能绘图模块4信息互联互通并相互调用,通过四个智能模块间的内部自动智能支持匹配从而形成钢框架结构智能优化设计系统的整体功能。
除了智能后处理模块3和智能建模模块1、智能计算模块2及智能绘图模块4之间形成的智能优化迭代循环,在智能后处理模块3中,在计算过程提取3a中,智能计算模块每个模型的构件调整过程我们也总结了调整顺序,从而形成了每次结构模型构件截面调整的内部智能优化迭代循环。
智能后处理模块3集成了我们在钢框架结构日常设计过程中形成的后处理数据处理设计经验并进行了计算机化处理,可以使智能后处理模块代替设计师自动进行结构计算结果后处理数据分析判断工作,实现了钢框架结构后处理数据分析判断的自动后台运行,节省了时间、避免了设计差错并大幅提升了设计的安全性和经济性。
整体上,钢框架结构智能后处理模块3包括计算过程提取3a、计算结论提取3b及计算书智能编制3c三大部分。计算过程提取3a包括框架柱计算结果3aa、框架梁计算结果3ab、各级次梁计算结果3ac、水平支撑计算结果3ad、竖向支撑计算结果3ae、模型计算整体结果3af六部分内容。计算结论提取3b包括安全结论提取3ba、经济性指标提取3bb两部分。安全结论提取3ba包括应力比指标结论3baa、位移指标结论3bab、长细比指标结论3bac、宽厚比指标结论3bad、模型最大位移指标结论3bae、震型指标结论3baf、层间位移比指标结论3bag、周期比指标结论3bah、刚度比指标结论3bai、承载力比指标结论3baj、剪重比指标结论3bak、刚重比指标结论3bal等12部分内容。这12部分结论形成安全性结论总结5。经济性指标提取3bb包括结构体积3bba、结构计算用钢量3bbb、体积用钢量3bbc三部分,这三部分结论形成经济性结论总结6。计算书智能编制3c包括工程基本信息3ca、设计参数3cb、计算结论及过程3cc、优化结果构件布置截面图3cd、结构荷载简图3ce、柱脚荷载图3cf、构件应力比云图3cg、构件位移云图3ch、结构振型图3ci九部分。
在智能后处理模块2中,计算结果数据处理顺序及迭代循环流程按以下流程进行。首先进行通过计算过程提取3a进行计算结果后处理数据的提取,第一步通过框架柱结果分析7先进行框架柱的应力比等四项局部分析3aa。当框架柱的应力比等四项局部分析有一项不符合用户要求时,则通过智能建模模块1进行框架柱构件调整,通过框架柱调整13调整相应框架柱构件截面进行解决。在框架柱后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2形成道体壁板结果分析的一个小循环,直至框架柱分析及对比结果均满足用户要求后再进行第二部工作。
第二步通过框架梁结果分析8进行框架梁的分析,框架梁结果分析8包括应力比等四项局部分析3ab。当框架梁应力比等四项局部分析有一项不符合用户要求时,则通过智能建模模块1进行框架梁构件调整,通过框架梁调整14进行构件截面进行解决。在加劲肋后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2形成道体壁板结果分析的一个小循环,直至框架梁分析及对比结果均满足用户要求后再进行第三部工作。
第三步通过各级次梁结果分析9进行内撑杆的分析,各级次梁结果分析9包括应力比等四项局部分析3ac。当各级次梁应力比等四项局部分析3ac有一项大于用户要求时,则通过智能建模模块1进行各级次梁构件调整,通过各级次梁调整15进行相应各级次梁构件截面调整进行解决。在各级次梁后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2形成内撑杆结果分析的一个小循环,直至各级次梁分析及对比结果均满足用户要求后再进行第四部工作。
第四步通过水平支撑结果分析10进行水平支撑的分析,水平支撑结果分析10包括应力比等四项局部分析3ad。当应力比等四项局部分析3ad有一项不符合用户要求时,则通过智能建模模块1进行水平支撑构件调整,通过水平支撑调整16进行相应内撑杆构件截面进行解决。在水平支撑后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2形成水平支撑结果分析的一个小循环,直至水平支撑分析及对比结果均满足用户要求后再进行第五部工作。
第五步通过竖向支撑结果分析11进行竖向支撑的分析,竖向支撑结果分析11包括应力比等四项局部分析3ae。当应力比等四项局部分析3ae有一项不符合用户要求时,则通过智能建模模块1进行水平支撑构件调整,通过竖向支撑调整17进行相应竖向支撑构件截面进行解决。在竖向支撑后处理结果数据分析对比调整中,智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2形成竖向支撑结果分析的一个小循环,直至竖向支撑分析及对比结果均满足用户要求后再进行第六部工作。
第六步通过整体模型结果分析12进行结构整体分析并进行结构优化循环调整。整体模型结果分析12包括震型等12项整体分析3af。当震型等12项整体分析3af有一项不符合用户要求时,则通过智能建模模块1进行梁柱支撑等构件同时调整,通过梁柱支撑整体调整18调整构件截面进行解决。在整体模型结果分析12数据分析对比调整中,智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2形成整体位移及整体频率结果分析的一个小循环,直至震型等12项整体分析3af结果均满足用户要求后再进行后续工作。
我们将钢框架结构体系人为设置分三个结构体系,在通过上述根据后处理结果分析对比而进行的杆件调整的六个小循环后,则形成第一个结构体系的钢框架结构最终结构模型和计算的后处理数据结果。此后,再重复上述六个小循环内容,形成下一个结构体系的最终结构模型和计算结果,形成第二个结构模型的后处理数据结果。三个结构体系的最终结构模型进行经济性指标对比,挑选出这三个结构体系结构模型中经济性指标最优(也即面积用钢量或体积用钢量或用钢量最小)的最终结构模型,则为项目工程的最终结构模型。
在智能后处理模块3通过上述钢框架结构体系的计算后处理数据分析对比调整3个大循环优化调整和每个结构体系下构件截面调整的六个小循环后,形成工程项目最终结构模型及其后处理数据结果。此后处理数据结果通过计算结论提取3b形成最终的安全性结论总结5和经济性结论总结6。计算结论提取3b包括安全结论提取3ba和经济性指标提取3bb两部分。计算结论提取3b包括安全结论提取3ba、经济性指标提取3bb两部分。安全结论提取3ba包括应力比指标结论3baa、位移指标结论3bab、长细比指标结论3bac等12部分,这12部分结论形成安全性结论总结5。经济性指标提取3bb包括结构体积3bba、结构计算用钢量3bbb、体积用钢量3bbc三部分,这三部分结论形成经济性结论总结6。在计算结论提取过程中,通过内嵌程序将后处理数据中离散的结果统计分析总结出整体数据,这个过程要将离散的后处理数据归纳成整体结论数据,其中应力比指标结论3baa要将模型所有结构构件应力比进行汇总分析并智能分类,统计出所有构件在用户应力比范围内的分布范围。位移指标结论3bab也要将模型中所有结构构件位移指标进行汇总分析并提取出钢框架结构整体位移数据。
在完成工程项目最后一个结构模型计算形成后处理结果数据后,智能迭代优化后的结构模型数据信息同步到智能建模模块1和智能计算模块2中,在计算书智能编制3c的编制过程中,智能后处理模块3自动调动智能建模模块1中信息内容,形成工程基本信息3ca、结构荷载简图3ce、优化结果构件布置截面图3cd。通过自动调用智能计算模块2中的前处理模板数据信息,自动形成设计参数3cb,通过调用后处理模块3中后处理数据结果,自动形成计算结论及过程3cc、柱脚荷载图3cf、构件应力比云图3cg、构件位移云图3ch、结构振型图3ci等计算书内容。智能后处理模块3和智能建模模块1及智能计算模块2中各种数据信息复杂繁多,在智能后处理模块9中,我们总结归纳了计算书的内容模板,在计算书智能编制3c的编制过程中,计算书内容自动过滤智能建模模块1、智能计算模块2、智能后处理模块3中不需要的内容数据,自动形成计算书编制模板中的九大内容。
根据智能后处理模块3,我们可以将钢框架结构后处理工作量减少95%以上,通过所述智能后处理模块3,可以在不需要设计师参与的情况下将智能后处理模块3、智能建模模块1和智能计算模块2中的各种数据信息总结归纳和对比分析,自动形成智能迭代优化整体结论和计算书。通过后处理模块3,关键还能将智能计算模块3形成的计算过程和后处理数据进行分析对比,并和智能建模模块1及智能计算模块2形成智能迭代优化大小循环,自动优化出最终的工程结构模型,并能将最终的工程结构模型数据传递到智能绘图模块4进行工程施工图的智能绘制。通过智能后处理模块3,省却了设计师人工后处理数据对比分析并结构模型再调整再计算再分析的工作量,还省却了人工进行数据总结的工程量,并能按计算书编制模板自动形成最终的结构计算书,大幅提高了工作效率,还提高了结构的安全性和经济性。
举例1:一600MW机组钢框架,长15米、宽12米,高30米,基本风压0.40KN/m2,地震基本烈度7度,地震加速度0.05g,进行结构计算并进行计算后处理数据工作。
根据工程实例,我们打开钢框架结构智能优化设计系统,通过智能建模模块人机交互信息菜单完成此工程实例的结构初步模型构建。再通过智能计算模块完成初步模型的结构计算工作,形成计算后处理数据。
在后处理数据中,智能后处理模块首先自动查看钢框架框架柱计算结果的应力比等4项数据,若发现计算结果不满足用户应力比的要求,则自动调整钢框架结构的框架柱构件截面并再进行新结构模型的计算,再根据计算结果后处理数据查看框架柱的应力比等各种计算结果数据,不满足继续进行调整计算直至满足为止,然后再进行后续的框架梁结果分析、次梁结果分析、支撑结果分析、整体结果分析等工作,直至形成最终满足要求的结构模型的后处理数据成果。在最终的后处理数据成果中,形成的数据有数百种之多,智能后处理模块自动对这些数据归纳总结,形成安全性结论总结和经济性结论总结。最后,智能后处理模块根据结构最终模型形成结构计算书成果。
在本工程实例中,通过智能后处理模块,通过三次大循环六次小循环的迭代优化计算,所有构件应力比为0.9以下(80%构件应力比控制在0.6至0.85之间),体积用钢量为90kg/m3。钢框架结构智能后处理用时10分钟,全程无需用户介入,大大提高了工作效率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法,其特征在于,
所述智能后处理模块包括计算过程提取、计算结论提取、计算书智能编制三大部分组成;
所述智能后处理模块和钢框架结构系统智能建模、智能计算、智能绘图模块信息互联互通并能在计算机后台智能迭代优化出最终较优结构模型;
所述计算过程提取包括框架柱计算结果、框架梁计算结果、各级次梁计算结果、水平支撑计算结果、竖向支撑计算结果、模型计算整体结果六部分;
所述计算结论提取包括安全结论提取、经济性指标提取两部分内容;
所述安全结论提取包括应力比指标结论、位移指标结论、长细比指标结论、宽厚比指标结论、模型最大位移指标结论、震型指标结论、层间位移比指标结论、周期比指标结论、刚度比指标结论、承载力比指标结论、剪重比指标结论、刚重比指标结论12部分内容,这12部分内容最终形成安全性结论总结;
所述经济性指标提取则包括结构体积计算、结构计算用钢量、体积用钢量三部分内容,通过这三部分内容的计算统计,形成最终的经济性结论总结内容;
所述计算书智能编制包括工程基本信息、设计参数、计算结论及过程、优化结果构件布置截面图、结构荷载简图、柱脚荷载图、构件应力比云图、构件位移云图、结构振型图九部分内容;
所述计算过程提取过程中同步根据提取对比结果进行结构模型自动调整,分析对比及结构模型调整顺序及内容为框架柱计算结果调整、框架梁计算结果调整、各级次梁计算结果调整、水平支撑计算结果调整、竖向支撑计算结果调整、模型计算整体调整六个步骤,每个步骤智能后处理、智能建模、智能计算都形成一个内部循环。
2.如权利要求1所述的一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法,其特征在于,
所述计算结论提取是根据后处理结果数据进行统计分析而成,其特点是将离散性的后处理结果数据通过内嵌程序自动统计分析归纳出安全性结论和经济性结论。
3.如权利要求1所述的一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法,其特征在于,
所述计算书智能编制是根据后处理结果数据进行系列过滤封装固化形成,计算书中内容与后处理结果数据、智能建模模块模型数据、智能计算模块中的设计参数信息互联互通,计算书自动智能生成。
4.如权利要求1所述的一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法,其特征在于,
所述智能后处理模块为开放性模块,即设计师可以不用人工查看原有计算平台后处理数据结果,也可通过原基础大型有限元软件对后处理结果数据进行人工查看复核。
5.如权利要求4所述的一种钢框架结构智能设计系统智能后处理模块的设计方法,其特征在于,
所述智能计算模块具有记忆和自动学习功能,所述模块通过不同的工程实例形成不同的后处理数据结论成果供新工程项目参考。
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