人工智能在建筑设计领域应用思考与探索实践

随着人工智能(AI)技术的发展,建筑行业正在经历前所未有的变革。AI的引入,不仅提高了设计流程的效率,还在创意方案生成、性能模拟、决策支持等方面发挥了重要作用。本文探讨AI在建筑设计行业中的应用,包括设计前期的概念生成、设计参数的优化以及设计模拟和优化过程中的角色;介绍AI赋能自动化设计工具的最新进展;通过自主创新研发的人工智能技术应用介绍和具体实践案例分析,展示最新AI技术在实际建筑设计项目中的应用成果和潜力。实践表明,人工智能技术将给工程设计行业带来革命性的影响,是工程设计行业的新质生产力代表。

计算机智能优化技术在大型复杂钢结构项目中的应用

实际工程的构件数量和约束条件限制了计算机优化技术的应用。特别是在大型复杂钢结构设计中,除了强度、刚度和稳定问题外,还要考虑大规模优化计算问题,传统的优化方程有大量的非线性约束,对于有10000个杆件的结构,该约束条件可能达到20万条以上,这些约束条件对优化计算的收敛影响很大,进而限制了优化技术在实际工程的应用。笔者团队通过构建的新型结构优化模型和发明的智能求解方法建立隐形函数,简化了非线性约束条件的建立过程;并发明建筑特殊约束条件的处理技术,使优化算法具有优化钢结构的能力;研究开发了“AI结构师”V1.0软件系统,成功解决了大型钢结构设计的优化问题。通过多个项目的实际应用,证明该系统能适应大规模钢结构项目的各种约束要求,而且优化结果能满足设计要求,优化率皆达到10%以上,具有很高的经济价值和使用价值。

人工智能优化技术在钢筋混凝土结构的应用

实际工程的构件数量和约束条件限制了计算机优化技术的应用。特别是在大型复杂混凝土结构设计中,除了考虑强度、刚度、整体指标和各种构造措施外,还要考虑大规模优化计算问题。传统的优化方程有大量的非线性约束,对于有十万个构件连接节点的结构,该约束条件可能达到数十万条,这些对优化的收敛影响很大,进而限制了优化技术在实际工程的应用。我司优化团队通过构建新型结构优化模型和发明的智能求解方法,并建立隐形函数,简化了非线性约束条件的建立过程,并发明建筑特殊约束条件的处理技术,使优化算法具有优化大规模钢筋混凝土结构的能力,在原“AI结构师”V1.0软件系统上升级,成功解决了大型钢筋混凝土结构设计的优化问题。通过多个项目的实际应用,证明该系统能适应大规模钢筋混凝土结构设计的各种约束要求,而且优化结果能满足设计要求,优化率较高,具有很高的经济价值和使用价值。