基于BIM的装配式建筑设计软件的研发

为解决装配式建筑传统建筑设计方法不适应建筑模数化、标准化所导致装配式建筑设计效率低下、设计与生产施工脱节等问题,PKPM研发了基于BIM技术装配式建筑分析设计软件PKPM-PC,提供了预制混凝土构件的脱模、运输、吊装过程中的计算工具,实现装配式建筑的BIM模型的建立、结构分析、构件三维拆分和拼装、碰撞检查、BIM数据直接接力到生产加工设备等功能。PKPM-PC为广大设计单位设计装配式建筑提供简便的BIM设计方法,提高设计效率,减少设计错误,从而推动住宅产业化的进程。

基于应力场的土坡临界滑动面的蚂蚁算法搜索技术

在土坡应力场非线性有限元分析的研究基础上,将蚂蚁算法这一新的启发式人工智能型优化方法与土坡稳定性有限元分析方法相结合,探讨了基于有限元分析得出的土坡应力场所对应最小稳定安全系数的土坡任意形状临界滑动面的蚂蚁算法搜索技术,并通过分析算例说明这一技术的可行性。

基于BIM的预制装配建筑体系应用技术

本项目根据预制装配式建筑全产业链的需求,基于自主BIM平台,开展预制装配式建筑设计、生产、运输和施工各环节协同工作关键技术研究,建立基于BIM的预制装配式建筑全流程集成应用体系,并进行工程示范应用。通过本项目实施,完成自主知识产权装配式建筑BIM平台、软件、系统及标准,为装配式建筑全过程应用提供技术支撑。项目充分挖掘BIM技术信息集成优势,提高预制装配式建筑设计效率20%以上,降低80%的拼装检测的人工量,降低工程成本,产生明显的社会经济效益,从而促进建筑产业化的可持续发展。

基于PBIMS平台的装配式混凝土结构设计软件研发

国家正在大力推广住宅产业化,其中预制装配式混凝土结构是重点内容之一。全国形成多个住宅产业现代化综合试点城市,市场迫切需要相关设计软件。启动开发适应政策导向及市场需求的装配式混凝土结构设计软件已迫在眉睫。PKPM预制装配式混凝土结构设计软件PBIMS-PC的研发,为设计人员提供预制混凝土构件的脱模、运输、吊装过程中的计算工具,实现整体结构分析及相关内力调整、连接设计,在PBIMS平台下实现预制构件库的建立、三维拆分与预拼装、碰撞检查、构件详图、材料统计、模型数据直接接力到生产加工设备。该软件的研发必将简化装配式结构设计工作、提高工作效率、减小设计错误,推动住宅产业化的进程。

边坡稳定分析中的临界滑动面搜索方法述评

对现有边坡稳定分析中的各种临界滑动面搜索方法、主要工作和成果进行了系统的总结 ,在简述各种方法的基本原理的基础上 ,评价了其主要优缺点 ,并对临界滑动面搜索方法的进一步研究。

BIM在钢结构详图设计软件开发中的实践

BIM以其先进的理念及在工程中成功的应用受到越来越多的关注,钢结构详图深化设计软件STXT基于其思想进行开发,采用以三维模型数据为核心,参数化建模及读取PKPM结构设计模型来完成模型搭建,进行详图设计。真实的三维模型显示方便实时查看、模型检查,通过三维模型自动生成全套施工图纸及进行工程量统计,本文将围绕上述特点进行了详细阐述。

带夹层的门式刚架结构设计

门式刚架结构局部带夹层,在结构设计方面与常规的门式刚架结构存在差异,本文主要介绍这类结构的常用设计方法以及PKPM系列软件针对带夹层门架结构的设计功能。

新型装配式混凝土建筑结构体系、设计方法与自主BIM应用技术

针对目前装配式建筑存在的问题,本项目从结构体系、设计方法、标准规范、BIM应用技术四个层面进行全面系统的研究和创新,提出了多套新型装配式混凝土结构体系,建立了相应的设计方法,突破等同现浇原则限制,促进装配式混凝土结构设计理论的发展;构建了装配式混凝土结构标准体系,突破制约装配式混凝土结构发展的标准化瓶颈;研发我国自主的BIM全流程集成应用系统,解决了装配式建筑全产业链BIM应用技术国产化的“卡脖子”难题。研究成果提升了我国装配式混凝土结构的技术水平,促进装配式混凝土建筑广泛应用。

STS软件中钢结构柱间支撑计算与施工图的绘制

介绍了STS软件中柱间支撑计算与施工图绘制程序的主要功能、操作说明、技术条件,并通过工程实例介绍了主要影响参数的计算,以及软件的应用,供设计人员参考。

PKPM包络设计软件介绍

本文论述了包络设计软件开发的必要性,分析了开发该软件需要突破的关键技术,针对这些问题提出了解决方案并编制了包络设计程序,接下来将该软件用于多塔包络、性能设计和地下室包络,验证了软件的正确性和高效性,最后对本文做了总结。

波浪腹板H型钢结构设计软件的研发与应用

波浪腹板H型钢是一类腹板为正弦曲线的型钢构件,具有承载效率高、经济性好等优点,多用于轻型门式刚架结构中。本文介绍了钢结构设计软件STS中波浪腹板H型钢结构设计功能,通过实例分析,比较波浪腹板与平腹板构件用于门式刚架、吊车梁设计中的用钢量,给出波浪腹板的经济性指标。

基于自主BIM 平台的装配式建筑设计系统研发

项目组主要研究将BIM技术应用于装配式建筑设计的数字化和智能化设计方法,基于自主PKPM-BIM平台,开发符合国内设计习惯和工作流程的装配式设计软件PKPM-PC。PKPM-PC结合PKPM结构设计软件,提供了预制混凝土构件的脱模、运输、吊装过程中的计算工具,实现整体结构分析及相关内力调整、连接设计、预制构件库的建立、三维拆分与预拼装、碰撞检查、构件详图、材料统计等功能,同时BIM数据可直接接力到生产加工设备。为广大设计和生产企业提供专业软件,保证装配式结构设计安全度,提高设计效率和质量,助力建筑工业化发展。

钢结构三维模型碰撞检测技术研究及应用

针对钢结构详图设计软件中构件连接之间相互碰撞以及螺栓安装预留安装空间问题,研究了如何快速有效地进行钢结构详图软件中三维模型碰撞检测,从而对构件、节点安装模型进行合理性检验。本文基于包围盒的思想,按照一定的规律提取三维空间物体几何数据,通过矢量法进行了物体之间空间相互位置关系判断,有效地解决了这一问题,编制了钢结构详图设计STXT软件碰撞检测及螺栓安放合理性检验模块。

PKPM钢结构节点设计程序的重建与改进

针对我国自主研发的PKPM系列钢结构设计软件中节点设计结果不能人为干预的问题以及其设计机制的缺陷,结合钢结构节点设计的专业特点,研发出新的适合于钢框架节点的CAD程序。程序研发采用C++面向对象的开发技术,提供了灵活的人工交互功能,不仅可以实现三维框架的全楼自动节点设计,且设计者可以合并节点、修改节点设计结果并重新校核,使得钢框架节点连接设计变得快速、简便且准确,从而提高工程效率。本文成果已以动态库插件形式作为钢结构连接设计基类库应用于PKPM系列钢结构设计软件各个模块中,取得了良好的应用效果。

栅格法在任意多边形平板网架快速建模中的应用

将有限元网格划分的栅格法的思想和算法运用于任意多边形平板网架的快速建模中,在PKPM的SPASCAD空间建模软件上通过编程实现了:当指定任意多边形的边界点,以及网格排列方向时,程序自动生成以四角锥及三角锥为基本单元的平板网架模型。该程序大大提高了这类网架模型的设计效率,并为以后复杂异形网架的快速建模提供初步探索。

空间建模系统SpasCAD新版本

为了适应各种越来越复杂的建筑结构形式,重新设计了空间建模系统SpasCAD。新版重点提高了软件的稳定性、易用性,增加了对新结构形式的支持,针对空间结构的特点设计了完整的显示查询检查系统,可以接力PMSAP完成计算分析设计,新版本设计了全新接口,为开发专用行业分析软件提供了平台。本文对新版SpasCAD的各项重要改进、新特性进行了阐述。

装配式智能建造平台构建与应用

近二十年,我国建筑业发展迅速,产业规模不断扩大,但其每年的科技研发投入占比却处于各领域的末端,建筑行业整体信息化、智能化水平偏低,存在较大成长空间。建筑工业化本身涵盖了设计标准化、构件预制化、施工装配化等要求,相对于传统建筑方式,更加需要信息化的辅助和推动。高承勇认为建筑的信息化和工业化相互促进、支撑,可以有力的推动建筑设计、施工和运维技术的发展。

钢结构算量软件STSL的研究与开发

在国内自主研发土木工程计算机辅助设计软件PKPM平台上,利用VC++编程技术实现了计算机辅助设计技术在钢结构算量领域的应用,解决了钢结构图形算量中模型建立、节点信息录入、计算规则设置以及工程量统计等关键技术,研发出实用的钢结构图形算量软件STSL,并已在实际工程中应用,取得了良好效果。

装配式建筑全产业链智能建造平台建设

装配式建筑是实现建筑工业化的重要手段之一,其主要特点是标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理。装配式建筑全产业链智能建造平台提供的标准化部品部件库、装配式设计系统、生产管理系统、施工管理系统、政府监管系统为装配式建筑全产业链的各方提供了智能化和数字化的途径,以期能促进智能建造与建筑工业化的协同发展。

成本导向下基于遗传算法的曲面幕墙设计优化

针对目前建筑越来越多采用曲面幕墙而带来的高额建造成本问题,提出方案设计阶段优化与深化设计阶段优化相结合的两阶段复合优化方案,对曲面幕墙工程项目进行成本优化.通过Rhino建立曲面幕墙参数化模型,利用Grasshopper逻辑运算器编写优化方案,实现控制参数生成的优化方案.在方案设计阶段中,使用多目标遗传算法进行网格划分方案优化.综合考虑面板类型占比与龙骨综合长度的平衡解集,选择满足工程需求的最优方案解,在深化设计阶段中使用单目标遗传算法,将双曲型面板优化为单曲型面板,降低双曲型面板数量的占比.通过实际工程应用的分析可知,该复合优化方案在原始方案基础上的优化率为23.19%,现有只在单一阶段进行优化的方案优化率为16.20%,复合优化方案的优化率在现有的优化方案的基础上增加了6.99%.研究结果表明,利用该研究方案,能够有效地降低曲面幕墙工程项目成本.