CN114510767B - 一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法及系统，其中，所述方法包括：获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；构件第一三维立体钢结构模型；获得受力构件；获得所述受力构件的类别特征信息；获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；获得综合评估结果。解决了由于钢结构装配效果评估过程中未充分且全面的考虑受力因素，从而导致装配效果评估不准确的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法及系统。
背景技术
钢材作为常见的建筑学材料，自重轻、抗震性能好，钢材具有延性，能比较好地消耗地震带来的能量，结构安全度高，相同建筑面积的建筑楼层，轻钢结构住宅空间利用率高，建筑风格灵活丰富，户内空间可多方案分割，定制不同用户的需求，工期短现场作业量小，对周围环境污染少，施工速度快。但钢结构建筑施工难度高，轻钢结构使用于建筑的装配效果良莠不齐，钢结构建筑建造高层住宅难以保证高层的钢结构建筑的稳定性，轻钢结构房屋对建筑设计、管道布置等有一定的要求，但相关要求对钢结构建筑的装配效果没办法进行评估，现阶段主要依据筑建设计师对钢结构建筑的钢结构装配进行受力分析，对钢结构建筑的钢结构装配效果进行人工评判，或依照钢结构相关施工准则进行施工指导，没有统一的检测标准对钢结构建筑的装配效果进行判定。
现有技术中存在由于钢结构装配效果评估过程中未充分且全面的考虑受力因素，从而导致装配效果评估不准确的技术问题。
发明内容
本申请通过提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法及系统，解决了由于钢结构装配效果评估过程中未充分且全面的考虑受力因素，从而导致装配效果评估不准确的技术问题，达到了基于钢结构建筑的长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果，从而综合评估钢结构的装配效果，提高评估的准确性的技术效果。
鉴于上述问题，本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法及系统。
第一方面，本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法，其中，所述方法包括：获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；根据所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，构件第一三维立体钢结构模型；对所述第一三维立体钢结构模型进行特征提取，获得所述第一装配式钢结构建筑的受力构件；对所述受力构件进行特征分析，获得所述受力构件的类别特征信息；根据所述类别特征信息，获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；根据长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比，获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
第二方面，本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估系统，其中，所述系统包括：第一获得单元，所述第一获得单元用于获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；第一构件单元，所述第一构件单元用于根据所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，构件第一三维立体钢结构模型；第二获得单元，所述第二获得单元用于对所述第一三维立体钢结构模型进行特征提取，获得所述第一装配式钢结构建筑的受力构件；第三获得单元，所述第三获得单元用于对所述受力构件进行特征分析，获得所述受力构件的类别特征信息；第四获得单元，所述第四获得单元用于根据所述类别特征信息，获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；第五获得单元，所述第五获得单元用于根据长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比，获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；第六获得单元，所述第六获得单元用于将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
第三方面，本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。
第四方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序和/或指令，其中，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了获得装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；构件三维立体钢结构模型；对三维立体钢结构模型进行特征提取，获得装配式钢结构建筑的受力构件；对受力构件进行特征分析，获得受力构件的类别特征信息；获得受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；将上述结果输入综合装配效果评估模型，获得第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。解决了由于钢结构装配效果评估过程中未充分且全面的考虑受力因素，从而导致装配效果评估不准确的技术问题，达到了基于钢结构建筑的长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果，从而综合评估钢结构的装配效果，提高评估的准确性的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法的流程示意图；
图2为本申请一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法的获得长细比评估结果的流程示意图；
图3为本申请一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法的获得第一长细比评估结果的流程示意图；
图4为本申请一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法的获取受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果的流程示意图；
图5为本申请一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估系统的结构示意图；
图6为本申请示例性电子设备的结构示意图。
附图标记说明：第一获得单元11，第一构件单元12，第二获得单元13，第三获得单元14，第四获得单元15，第五获得单元16，第六获得单元17，电子设备300，存储器301，处理器302，通信接口303，总线架构304。
具体实施方式
本申请通过提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法及系统，解决了由于钢结构装配效果评估过程中未充分且全面的考虑受力因素，从而导致装配效果评估不准确的技术问题，达到了基于钢结构建筑的长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果，从而综合评估钢结构的装配效果，提高评估的准确性的技术效果。
申请概述
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
轻钢结构使用于建筑的装配效果良莠不齐，钢结构建筑建造高层住难以保证高层钢结构建筑的稳定性，人工评判或依照钢结构相关施工准则进行施工指导的钢结构建筑的装配效果难以保证。
现有技术中存在由于钢结构装配效果评估过程中未充分且全面的考虑受力因素，从而导致装配效果评估不准确的技术问题。
针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：
本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法，其中，所述方法包括：获得装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；构件三维立体钢结构模型；对三维立体钢结构模型进行特征提取，获得装配式钢结构建筑的受力构件；对受力构件进行特征分析，获得受力构件的类别特征信息；获得受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；将上述结果输入综合装配效果评估模型，获得第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。
实施例一
如图1所示，本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法，其中，所述方法包括：
S100：获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；
具体而言，第一装配式钢结构建筑表示某一建筑，以钢材为主材料进行建造，不限定具体的建筑的类型，当然的，一般都在钢结构建筑实际建造前对钢结构的装配效果评估，所述参数信息包括但不限于所述钢材料的组成成分、材料密度、材料厚度和弹性模量，所述钢材料的组成成分、材料密度、材料厚度和弹性模量会影响所述钢材料的在所述第一装配式钢结构建筑的承重效果，所述钢材料的组成成分一般是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料，钢材属于合金材料，获取方式可以通过钢材厂家提供的信息得到，常见的，钢材料的材料密度为7.85g/cm³(克每立方厘米)，铸钢的密度为7.8g/cm³(克每立方厘米），一般的，钢种不同略微有些不同，钢的密度一般材料上也会标注，所述钢材料的弹性模量E=2.06×10^11Pa=206GPa=2.06×10^5MPa，一般的，钢材料的弹性模量只与材料的化学成分以及温度有关。所述第一装配式钢结构建筑的图像信息不仅包括图像信息，还包括图像上的具体参数，所述图像上的具体参数可以是图像上的转角位置具体的角度信息、钢结构建筑的不同位置的长度信息或其他的图像上的具体参数，当然的，所述图像信息是多角度多方向的图像信息，包括但不限于主视图、俯视图、左视图与右视图，实际图像信息应结合所述第一装配式钢结构建筑的结构特征进行进一步细化，说明只为进行方案进行解释说明，实际情况应结合实际进行进一步细化，此处不做赘述。
S200：根据所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，构件第一三维立体钢结构模型；
具体而言，所述第一三维立体钢结构模型可以理解为在某一建模软件中，结合所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，绘制所述第一三维立体钢结构模型的3D建模，常见的建模软件有Autodesk Maya（软件名）、Houdin（软件名）、Maxon's Cinema 4D（软件名或其他建模软件，不对软件进行限制，依照用户使用习惯与所述第一三维立体钢结构模型的结构特征进行进一步细化，此处不做赘述，特别的，构建三维图像应注意图像的比例问题，提前设定比例系数，保证所述第一三维立体钢结构模型的长度信息与角度信息的准确性，当然的，应结合包括但不限于主视图、俯视图、左视图与右视图，实际绘制过程可能会面临的其他相关问题需要进行改进，此处不做一一赘述。
S300：对所述第一三维立体钢结构模型进行特征提取，获得所述第一装配式钢结构建筑的受力构件；
具体而言，所述特征提取包括但不限于对所述第一三维立体钢结构模型的结构分析、所述第一三维立体钢结构模型的受力分析，在进行受力分析应综合进行考虑，应先限定焊接位置的受力上限，结合所述第一三维立体钢结构模型的结构特征进行受力分析，所述第一三维立体钢结构模型的结构特征应结合所述部件在所述第一三维立体钢结构模型整体的位置信息进行细化分析，特别的，所述第一三维立体钢结构模型的受力部件中存在一些关键的受力构件，简单类比说明，就像建筑中常见的柱类结构，一般都可以增加建筑结构的稳定性，对应的，所述第一三维立体钢结构模型的受力部件中存在一些关键的受力构件即所述第一装配式钢结构建筑的受力构件。
S400：对所述受力构件进行特征分析，获得所述受力构件的类别特征信息；
具体而言，所述特征包括但不限于钢结构的组成成分、材料密度、材料厚度和弹性模量，所述特征分析就是分析所述不同的特征对所述受力构件进行受力分析带来的影响，简单解释说明，所述钢结构的组成成分会影响所述受力构件的实际受力情况，简单解释，铁精炼后成的钢，按碳元素的含量可分为低碳钢、中碳钢与高碳钢，碳元素降低使得材料的韧性、硬度、抗氧化、受力情况各方面都受到不同的改变，常见的合金材料也是通过改变金属材料的组成成分进而改变材料的韧性、硬度、抗氧化、受力情况，一般的，钢材料的材料密度为7.85g/cm³(克每立方厘米)，普通碳素钢密度为7.85克/立方厘米，钢种不同略微有些不同，如锰钢为7.81克/立方厘米，所述钢材料的材料密度ρ(密度，g/cm³)1/1000＝W（重量，kg）÷F(断面积mm²)÷L(长度，m)，根据所述受力构件影响受力情况的不同的特征，进行细化分析，分析处不同的特征信息对所述受力构件受力情况带来不同角度的影响，所述受力构件的类别特征信息具体来说可以是：不同的特征信息对所述受力构件在进行受力情况分析中会从不同的方面产生不同程度的影响，影响的程度与所述类别特征信息相关。当然的，实际情况下，受力情况分析可能需要考虑到的更多的特征，说明中的内容不对实际的受力情况分析考虑的特征进行限制。
S500：根据所述类别特征信息，获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；
具体而言，一般的在实际建造体系中，钢筋结构一般会用在实际建造体系中的承重位置，常见如钢筋结构搭配混凝土形成的房屋建造的承重墙，承重墙不同于后期的墙体，后期的墙体一般作为隔档，拆除不影响房屋的整体结构，因构件弹塑性变性引起的附加偏心的影响，偏心距增大系数与轴心受压构件的稳定系数，都与长细比有关，长细比λ计算公式：λ=μL/i，其中，μ是长度因数，当钢结构模型两端铰支时,μ=1；当钢结构模型一端固定另一端铰支时,μ=0.7；当钢结构模型两端固定时,μ=0.5；当钢结构模型一端固定另一端自由时,μ=2；当钢结构模型两端固定时,μ=1，L为原压杆的相当长度，
，其中，I表示压杆截面惯性矩；A表示压杆的截面积，获取所述塑性弯矩信息需要先计算钢梁的塑性模量，钢梁截面极限弯矩
，其中，Wρ为梁截面塑性模量， 
为钢梁屈服强度，计算方法是：先定出塑性中和轴，即按塑性中和轴上下截面的面积相等的原则确定，再求塑性中和轴上下截面对于塑性中和轴的面积矩S1和S2，Wρ＝S1＋S2，实际计算过程会涉及的相关的其他公式此处不一一列出，实际计算也应注意计算单位之间的变化，还需要了解到，一般的，受弯构件形式有实腹式和格构式两类，当然的，具体的结构特征需要结合所述第一三维立体钢结构模型的结构特征进行确定，实腹式受弯构件通常称为梁，格构式受弯构件即通常用的桁架。所述受压翼缘的自由外伸宽度b的取值，对焊接构件，取腹板边至翼缘(肢)边的距离，对轧制构件，取内圆弧起点至翼缘板（肢）边缘的距离，所述受压翼缘的厚度t需要结合所述第一三维立体钢结构模型结构测量进行获取，工字钢翼缘板是指工字的两横的板，所述受压翼缘的厚度t就是指那两横的板厚度，一般的，工字钢也称为钢梁，是截面为工字形状的长条钢材，规格以腰高(h)*腿宽(b)*腰厚(d)的毫数表示，需要注意的是组合钢梁翼缘局部稳定性的计算，可以通过梁受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比的限值进行判定，所述长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比在进行实际的受力分析的过程各参数会互相影响，具体分析步骤此处不做详细说明，实际使用应注意是否满足使用环境，当然的，说明中的内容不对实际计算过程限定，所述说明视为理解方案，保证后续使用方案进行效果的评估的可实施性。
S600：根据长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比，获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；
具体而言，所述长细比评估结果、所述塑性弯矩评估结果和所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果依据上述长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比获取，实际运算在实际操作过程中进行，此处不做细化，需要注意的是，受弯构件形式有实腹式和格构式两类，所述塑性弯矩评估结果需要结合弯矩调整幅度进行确定，所述弯矩调整幅度是指按弹性理论获得的弯矩值与塑性铰处弯矩绝对值的差值，若弯矩调幅系数β为正值，属于截面弯矩值减小的情况，将导致混凝土裂缝宽度及结构变形增大，混凝土裂缝宽度及结构变形的增大程度随弯矩调整增幅增大而增大，因此对弯矩调整幅度要加以限制。
S700：将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
具体而言，所述综合装配效果评估模型为一神经网络，将所述长细比评估结果、所述塑性弯矩评估结果和所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入所述综合装配效果评估模型，获取输出信息，所述输出信息包括所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果，所述综合评估结果包括多项指标信息，所述指标信息包括但不限于整体稳定性、抗震效果过其他相关参数指标，实际实施过程应结合建设部公布的《绿色建筑评价标准》、《住宅规范》及其他相关的行业标准规范的相关参数指标，此处不对综合评估结果是否符合相关标准做进一步分析，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果有利于保证所述钢结构建筑结构稳定性，在实际实施过程也有了参考，为工程的实施提供了可靠的数据理论支持，也减少不可靠钢结构建筑的建造导致的各方面的浪费，降低了不可靠钢结构建筑坍塌导致的安全问题，为建造的规范化、合理化提供了可靠的模型基础。
进一步的，如图2所示，本申请实施例还包括：
S810：根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件是否为轴心受力构件；
S820：如果所述受力构件为轴心受力构件，获得所述受力构件的长细比；
S830：获得预定长细比阈值；
S840：评估所述受力构件的长细比是否在所述预定长细比阈值之内，获得所述长细比评估结果。
具体而言，所述受力构件的类别特征信息就是不同的特征信息对所述受力构件受力情况带来不同角度的影响进行细化产生，所述特征信息一般来说是钢结构的组成成分、材料密度、材料厚度和弹性模量，根据所述受力构件的类别特征信息结合所述第一装配式钢结构的结构特征，判断所述受力构件是否为轴心受力构件；如果所述受力构件为轴心受力构件，获得所述受力构件的长细比，所述长细比λ=μL/i，其中，μ是长度因数，L为原压杆的相当长度，
，其中，I表示压杆截面惯性矩；A表示压杆的截面积，获得预定长细比阈值，所述预定长细比阈值应结合所述第一装配式钢结构的结构特征及相关数据综和获取，实际结合施工相关标准进一步细化，不做具体限定；评估所述受力构件的长细比是否在所述预定长细比阈值之内，若在所述预定长细比阈值之内获得所述长细比评估结果，若不在所述预定长细比阈值之内所述长细比评估结果会显示所述受力构件的长细比异常。
进一步的，如图3所示，本申请实施例还包括：
S850：根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件的截面是否存在孔洞；
S860：如果所述受力构件的截面存在孔洞，获得第一修正因子；
S870：根据所述第一修正因子，对所述长细比评估结果进行修正，获得第一长细比评估结果。
具体而言，所述受力构件的截面存在孔洞会影响所述第一长细比评估结果，导致所述长细比评估结果会显示所述受力构件的长细比异常，根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件的截面是否存在孔洞；如果所述受力构件的截面存在孔洞，获得第一修正因子，特别的，孔洞的面积与所述第一修正因子存在函数对应关系，所述第一修正因子会限定孔洞的面积占所述受力构件的截面面积的比例，实际使用结合实际数据进一步细化；根据所述第一修正因子，对所述长细比评估结果进行修正，获得第一长细比评估结果，当然的，若存在所述第一修正因子无法修正的所述长细比评估结果，所述长细比评估结果对所述受力构件的长细比异常进行警示提醒。
进一步的，本申请实施例还包括：
S910：根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件是否为受弯构件；
S920：如果所述受力构件为受弯构件，获得所述受力构件的所述塑性弯矩；
S930：对所述塑性弯矩进行评估，获得所述塑性弯矩评估结果。
具体而言，所述受弯构件可以根据所述受力构件的类别特征信息结合所述第一装配式钢结构建筑的结构特征进行判定；获取所述塑性弯矩信息需要先计算钢梁的塑性模量，钢梁截面极限弯矩
，其中，Wρ为梁截面塑性模量， 
为钢梁屈服强度，如果所述受力构件为受弯构件，获得所述受力构件的所述塑性弯矩，简单说明，考虑到材料的可重复循环使用的原则获取所述塑性弯矩，但在实际的计算中，应使用所述钢梁截面极限弯矩，特别说明，“极限值”即是钢材的上屈服极限强度，钢材到达极限强度的时候，已经经历了数次塑性变形，带有强烈的明显的永久性的器质伤害，设计时按这个状态的钢材强度进行，但实际上钢梁已经有明显的永久性的挠曲变形，钢材的受压翼缘失去局部稳定；对所述塑性弯矩进行评估，获得所述塑性弯矩评估结果，所述塑性弯矩评估结果可以保证所述第一装配式钢结构的钢材的使用符合使用钢材的相关标准，为钢材的可持续循环使用提供了约束标准。
进一步的，所述如果所述受力构件为受弯构件，获得所述受力构件的所述塑性弯矩，步骤S920还包括：
S921：获得所述受力构件的截面形状；
S922：根据所述截面形状获得塑型发展系数；
S923：根据所述塑型发展系数获得所述塑性弯矩。
具体而言，所述受力构件的截面形状一般为圆形，对应的需要获取所述受力构件截面的具体的尺寸数据，获得所述受力构件的截面形状，获取方式可以直接截取所述受力构件钢材的截面，使用与所述受力构件截面的具体的尺寸数据相符的测量工具进行实测；所述塑性发展系数是考虑构件截面再受力时截面有一定的塑性发展，一定塑性发展的截面弯矩与截面边缘达刚到屈服应力时的截面弯矩的比值定义为截面塑性发展系数，根据所述截面弯矩的比值以及截面形状获得塑型发展系数，特别的，考虑到截面在受力时不能无限制的应用塑性，所以规范规定对于一定的截面只利用一部分截面塑性，一般情况下，规范会对于给定的截面给出截面塑性系数的值；根据所述塑型发展系数获得所述塑性弯矩，当然的，所述塑性弯矩不同于所述塑型发展系数。
进一步的，如图4所示，本申请实施例还包括：
S940：获得预定比值阈值；
S950：根据所述受力构件的类别特征信息，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；
S960：获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比与所述预定比值阈值中间值的离散度；
S970：根据所述离散度，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果。
具体而言，所述预定比值阈值依据钢材的上屈服极限强度以及塑性弯矩进行确定，所述预定比值阈值与依据钢材的上屈服极限强度以及塑性弯矩之间存在一定的相关性，具体关联指数此处不做分析，获得预定比值阈值；根据所述受力构件的类别特征信息，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；所述预定比值阈值中间值表示所述预定比值阈值范围内的最大值与最小值的和的一半，所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比与所述预定比值阈值中间值之差，所述差值与所述预定比值阈值中间值之比即为所述离散度，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比与所述预定比值阈值中间值的离散度；根据所述离散度，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果，所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果是通过数据相关数据整理组合所得，保证了数据来源于实际运算过程，提高数据的客观性，避免了理论数据的局限性，为所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果的可靠性提供充足的数据基础。
进一步的，所述将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果，步骤S700还包括：
S710：通过神经网络构建综合装配效果评估模型；
S720：将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果作为输入信息输入综合装配效果评估模型；
S730：获得所述综合装配效果评估模型的输出信息，所述输出信息包括所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
具体而言，所述综合装配效果评估模型的结构为一神经网络构模型，所述综合装配效果评估模型的构建过程为将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果作为训练数据集输入信息输入所述神经网络构模型中，当然的，所述训练数据集包含多组长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果数据，在所述输出结果趋于稳定情况，得到的模型即为所述综合装配效果评估模型，将所述长细比评估结果、所述塑性弯矩评估结果和所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果作为输入信息输入综合装配效果评估模型；获取输出信息，所述输出信息包括所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果，保障了所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果的可靠性，智能获取所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果保证了所述第一装配式钢结构建筑的客观性，提高所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果的精确度。
综上所述，本申请所提供的一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法及系统具有如下技术效果：
1．由于采用了本申请通过提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法，其中，所述方法包括：获得装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；构件三维立体钢结构模型；对三维立体钢结构模型进行特征提取，获得装配式钢结构建筑的受力构件；对受力构件进行特征分析，获得受力构件的类别特征信息；获得受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；将上述结果输入综合装配效果评估模型，获得第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。解决了由于钢结构装配效果评估过程中未充分且全面的考虑受力因素，从而导致装配效果评估不准确的技术问题，达到了基于钢结构建筑的长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果，从而综合评估钢结构的装配效果，提高评估的准确性的技术效果。
2．由于采用了根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件是否为受弯构件；如果所述受力构件为受弯构件，获得所述受力构件的所述塑性弯矩；对所述塑性弯矩进行评估，获得所述塑性弯矩评估结果。所述塑性弯矩评估结果可以保证所述第一装配式钢结构的钢材的使用符合使用钢材的相关标准，为钢材的可持续循环使用提供了约束标准。
3．由于采用了获得预定比值阈值；根据所述受力构件的类别特征信息，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比与所述预定比值阈值中间值的离散度；根据所述离散度，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果。所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果是通过数据相关数据整理组合所得，保证了数据来源于实际运算过程，提高数据的客观性，避免了理论数据的局限性，为所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果的可靠性提供充足的数据基础。
实施例二
基于与前述实施例中一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法相同的发明构思，如图5所示，本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估系统，其中，所述系统包括：
第一获得单元11，所述第一获得单元11用于获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；
第一构件单元12，所述第一构件单元12用于根据所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，构件第一三维立体钢结构模型；
第二获得单元13，所述第二获得单元13用于对所述第一三维立体钢结构模型进行特征提取，获得所述第一装配式钢结构建筑的受力构件；
第三获得单元14，所述第三获得单元14用于对所述受力构件进行特征分析，获得所述受力构件的类别特征信息；
第四获得单元15，所述第四获得单元15用于根据所述类别特征信息，获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；
第五获得单元16，所述第五获得单元16用于根据长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比，获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；
第六获得单元17，所述第六获得单元17用于将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
进一步的，所述系统包括：
第一判断单元，所述第一判断单元用于根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件是否为轴心受力构件；
第七获得单元，所述第七获得单元用于如果所述受力构件为轴心受力构件，获得所述受力构件的长细比；
第八获得单元，所述第八获得单元用于获得预定长细比阈值；
第九获得单元，所述第九获得单元用于评估所述受力构件的长细比是否在所述预定长细比阈值之内，获得所述长细比评估结果。
进一步的，所述系统包括：
第二判断单元，所述第二判断单元用于根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件的截面是否存在孔洞；
第十获得单元，所述第十获得单元用于如果所述受力构件的截面存在孔洞，获得第一修正因子；
第十一获得单元，所述第十一获得单元用于根据所述第一修正因子，对所述长细比评估结果进行修正，获得第一长细比评估结果。
进一步的，所述系统包括：
第三判断单元，所述第三判断单元用于根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件是否为受弯构件；
第十二获得单元，所述第十二获得单元用于如果所述受力构件为受弯构件，获得所述受力构件的所述塑性弯矩；
第十三获得单元，所述第十三获得单元用于对所述塑性弯矩进行评估，获得所述塑性弯矩评估结果。
进一步的，所述系统包括：
第十四获得单元，所述第十四获得单元用于获得所述受力构件的截面形状；
第十五获得单元，所述第十五获得单元用于根据所述截面形状获得塑型发展系数；
第十六获得单元，所述第十六获得单元用于根据所述塑型发展系数获得所述塑性弯矩具体而言，
进一步的，所述系统包括：
第十七获得单元，所述第十七获得单元用于获得预定比值阈值；
第十八获得单元，所述第十八获得单元用于根据所述受力构件的类别特征信息，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；
第十九获得单元，所述第十九获得单元用于获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比与所述预定比值阈值中间值的离散度；
第二十获得单元，所述第二十获得单元用于根据所述离散度，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果。
进一步的，所述系统包括：
第一构建单元，所述第一构建单元用于通过神经网络构建综合装配效果评估模型；
第一输入单元，所述第一输入单元用于将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果作为输入信息输入综合装配效果评估模型；
第二十一获得单元，所述第二十一获得单元用于获得所述综合装配效果评估模型的输出信息，所述输出信息包括所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
示例性电子设备
下面参考图6来描述本申请的电子设备，
基于与前述实施例中一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法相同的发明构思，本申请还提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估系统，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得系统以执行第一方面任一项所述的方法。
该电子设备300包括：处理器302、通信接口303、存储器301。可选的，电子设备300还可以包括总线架构304。其中，通信接口303、处理器302以及存储器301可以通过总线架构304相互连接；总线架构304可以是外设部件互连标(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry Standardarchitecture，简称EISA)总线等。所述总线架构304可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器302可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
通信接口303，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN),无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)，有线接入网等。
存储器301可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable Programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdiscread-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线架构304与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，存储器301用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器302来控制执行。处理器302用于执行存储器301中存储的计算机执行指令，从而实现本申请上述实施例提供的一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法。
可选的，本申请中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本申请对此不作具体限定。
本申请提供了一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法，其中，所述方法包括：获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；根据所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，构件第一三维立体钢结构模型；对所述第一三维立体钢结构模型进行特征提取，获得所述第一装配式钢结构建筑的受力构件；对所述受力构件进行特征分析，获得所述受力构件的类别特征信息；根据所述类别特征信息，获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；根据长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比，获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
本领域普通技术人员可以理解：本申请中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的范围，也不表示先后顺序。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“至少一个”是指一个或者多个。至少两个是指两个或者多个。“至少一个”、“任意一个”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如a，b，或c中的至少一项(个、种)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(SolidState Disk，SSD))等。
本申请中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本申请中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件单元、或者这两者的结合。软件单元可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于终端中的不同的部件中。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。
总之，以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估方法，其特征在于，所述方法包括：
获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；
根据所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，构件第一三维立体钢结构模型；
对所述第一三维立体钢结构模型进行特征提取，获得所述第一装配式钢结构建筑的受力构件；
对所述受力构件进行特征分析，获得所述受力构件的类别特征信息；
根据所述类别特征信息，获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；
根据长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比，获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；
将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件是否为轴心受力构件；
如果所述受力构件为轴心受力构件，获得所述受力构件的长细比；
获得预定长细比阈值；
评估所述受力构件的长细比是否在所述预定长细比阈值之内，获得所述长细比评估结果。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件的截面是否存在孔洞；
如果所述受力构件的截面存在孔洞，获得第一修正因子；
根据所述第一修正因子，对所述长细比评估结果进行修正，获得第一长细比评估结果。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述受力构件的类别特征信息，判断所述受力构件是否为受弯构件；
如果所述受力构件为受弯构件，获得所述受力构件的所述塑性弯矩；
对所述塑性弯矩进行评估，获得所述塑性弯矩评估结果。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述如果所述受力构件为受弯构件，获得所述受力构件的所述塑性弯矩包括：
获得所述受力构件的截面形状；
根据所述截面形状获得塑型发展系数；
根据所述塑型发展系数获得所述塑性弯矩。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获得预定比值阈值；
根据所述受力构件的类别特征信息，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；
获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比与所述预定比值阈值中间值的离散度；
根据所述离散度，获得所述受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果，包括：
通过神经网络构建综合装配效果评估模型；
将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果作为输入信息输入综合装配效果评估模型；
获得所述综合装配效果评估模型的输出信息，所述输出信息包括所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
8.一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估系统，其特征在于，所述系统包括：
第一获得单元，所述第一获得单元用于获得第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息；
第一构件单元，所述第一构件单元用于根据所述第一装配式钢结构建筑的参数信息和图像信息，构件第一三维立体钢结构模型；
第二获得单元，所述第二获得单元用于对所述第一三维立体钢结构模型进行特征提取，获得所述第一装配式钢结构建筑的受力构件；
第三获得单元，所述第三获得单元用于对所述受力构件进行特征分析，获得所述受力构件的类别特征信息；
第四获得单元，所述第四获得单元用于根据所述类别特征信息，获得所述受力构件的长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比；
第五获得单元，所述第五获得单元用于根据长细比信息、塑性弯矩信息和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比，获得长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果；
第六获得单元，所述第六获得单元用于将长细比评估结果、塑性弯矩评估结果和受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比评估结果输入综合装配效果评估模型，获得所述第一装配式钢结构建筑的综合评估结果。
9.一种基于三维立体建模的钢结构装配效果评估系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序和/或指令，其特征在于，该计算机程序和/或指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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