本發(fā)明涉及bim設(shè)計(jì)，具體為一種基于bim技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的裝配式建筑設(shè)計(jì)中存在多個(gè)挑戰(zhàn)，其中包括結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性缺乏保障、風(fēng)險(xiǎn)管理不夠全面以及成本控制難度加大，由于裝配式建筑的靈活性，往往在沒有進(jìn)行全面評估建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以及有效識別各個(gè)裝配建筑之間的受力情況以及整體受力分布就進(jìn)行裝配整合，從而增加了安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)。

2、具體來說，傳統(tǒng)的裝配式建筑設(shè)計(jì)中常常缺乏對裝配部件的全面受力分析，往往只關(guān)注局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，忽視了整體結(jié)構(gòu)的受力情況，這導(dǎo)致在裝配整合過程中可能忽略了某些關(guān)鍵部位的受力情況，包括節(jié)點(diǎn)連接處、墻體承載等，從而增加了結(jié)構(gòu)體系的不穩(wěn)定性和安全隱患，此外，傳統(tǒng)方法往往只依賴簡單的靜力學(xué)原理進(jìn)行受力分析，無法充分考慮到風(fēng)速變化、動態(tài)荷載、溫度變化和地質(zhì)因素外部因素對建筑結(jié)構(gòu)的影響，使得受力分析結(jié)果缺乏全面性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于bim技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，解決了背景技術(shù)中提到的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于bim技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括裝配數(shù)據(jù)采集模塊、裝配使用模塊、裝配模型模塊和評估模塊；

3、所述裝配數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙獲取裝配建筑組成部件信息，包括裝配建筑的尺寸信息和結(jié)構(gòu)信息，組成裝配部件信息組；

4、所述裝配使用模塊根據(jù)裝配建筑使用場景的位置進(jìn)行獲取環(huán)境因素和地質(zhì)因素，組成使用場景信息組，并進(jìn)行預(yù)處理和轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行分析獲?。簣鼍笆褂糜绊懸蜃觵xyz；

5、所述裝配模型模塊通過使用bim技術(shù)對裝配部件信息組進(jìn)行構(gòu)建裝配建筑三維受力分析模型，對裝配建筑三維受力分析模型進(jìn)行標(biāo)記，包括尺寸標(biāo)記、結(jié)構(gòu)標(biāo)記和重量標(biāo)記，再將使用場景信息組進(jìn)行輸入裝配建筑三維受力分析模型進(jìn)行模型訓(xùn)練和受力分析，獲取裝配建筑三維受力分析模型受力偏移信息組成第一數(shù)據(jù)集，獲取裝配建筑三維受力分析模型組裝后的整體受力波動信息組成第二數(shù)據(jù)集，再將第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集和場景使用影響因子yxyz進(jìn)行處理和擬合，獲取：裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs；

6、所述評估模塊通過預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評估閾值p與裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案，并根據(jù)裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案內(nèi)容進(jìn)行具體執(zhí)行，包括通知和提示。

7、優(yōu)選的，所述裝配數(shù)據(jù)采集模塊包括識別單元；

8、所述識別單元從建筑設(shè)計(jì)圖紙中識別若干個(gè)裝配建筑組成部件信息，并提取它們的尺寸信息，包括使用圖像處理技術(shù)或cad軟件識別建筑設(shè)計(jì)圖紙中的裝配建筑部件，從識別到的部件中提取尺寸信息，包括長度、寬度和高度，以數(shù)字形式記錄下來，同步識別分析建筑設(shè)計(jì)圖紙，提取若干個(gè)裝配建筑組成部件信息的結(jié)構(gòu)特征，包括材料、構(gòu)造和連接方式，從識別到的部件中提取結(jié)構(gòu)信息，并記錄下來，將提取的尺寸信息和結(jié)構(gòu)信息整理成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)格式，組成裝配部件信息組。

9、優(yōu)選的，所述裝配使用模塊包括環(huán)境單元、地質(zhì)單元和場景影響單元；

10、所述環(huán)境單元通過獲取當(dāng)前設(shè)計(jì)的裝配建筑組成后的使用位置進(jìn)行定位信息，來根據(jù)定位信息使用互聯(lián)網(wǎng)爬蟲技術(shù)獲取定位處的環(huán)境信息，包括環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境濕度、環(huán)境溫度、降雨量信息和相關(guān)定位處環(huán)境信息，同步對定位處的環(huán)境信息進(jìn)行固定周期內(nèi)的歷史環(huán)境信息截取和歸一化處理，獲?。涵h(huán)境風(fēng)速平均值fsz、環(huán)境濕度平均值sdz、環(huán)境溫度平均值wdz、降雨量平均值jyl和降雪量平均值jxl，組成環(huán)境氣候影響信息組；

11、所述地質(zhì)單元通過當(dāng)前設(shè)計(jì)的裝配建筑組成后的使用定位信息，通過相關(guān)部門發(fā)布的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告或地質(zhì)勘測報(bào)告與使用定位信息進(jìn)行匹配，獲取定位區(qū)域相關(guān)地質(zhì)報(bào)告信息，包括地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)地貌、地層情況、地震活動和相關(guān)地質(zhì)信息，并獲取當(dāng)前定位區(qū)域固定周期內(nèi)出現(xiàn)的地質(zhì)波動情況，獲?。旱卣鸫螖?shù)值dzz、8級大風(fēng)以及以上次數(shù)值dfz、山洪次數(shù)值shz、山火次數(shù)值hsz和洪澇次數(shù)值hlz，組成地質(zhì)波動影響信息組；

12、所述場景影響單元根據(jù)環(huán)境氣候影響信息組和地質(zhì)波動影響信息組進(jìn)行擬合分析，獲取場景使用影響因子yxyz。

13、優(yōu)選的，所述場景使用影響因子yxyz通過以下公式計(jì)算獲?。?/p>

14、

15、

16、

17、式中，hjyz表示環(huán)境氣候影響因子，fsz表示環(huán)境風(fēng)速平均值，sdz表示環(huán)境濕度平均值，wdz表示環(huán)境溫度平均值，jyl表示降雨量平均值，jxl表示降雪量平均值；dzyz表示地質(zhì)波動影響因子，dzz表示地震次數(shù)值，dfz表示8級大風(fēng)以及以上次數(shù)值，shz表示山洪次數(shù)值，hsz表示山火次數(shù)值，hlz表示洪澇次數(shù)值；x1和x2分別表示環(huán)境氣候影響因子hjyz和地質(zhì)波動影響因子dzyz的比例系數(shù)，通過將環(huán)境氣候影響因子hjyz和地質(zhì)波動影響因子dzyz關(guān)聯(lián)獲取到場景使用影響因子yxyz的值；

18、其中，0.23≤x1≤0.52，0.21≤x2≤0.48，且x1+x2≤1.0，k表示第一修正常數(shù)。

19、優(yōu)選的，所述裝配模型模塊包括建模單元、歸一化單元和擬合單元；

20、所述建模單元通過使用bim技術(shù)對裝配部件信息組進(jìn)行構(gòu)建裝配建筑三維受力分析模型，對裝配建筑三維受力分析模型進(jìn)行標(biāo)記，包括尺寸標(biāo)記、結(jié)構(gòu)標(biāo)記和重量標(biāo)記，再將使用場景信息組進(jìn)行輸入裝配建筑三維受力分析模型進(jìn)行模型訓(xùn)練和受力分析，

21、所述歸一化單元通過進(jìn)行訓(xùn)練的裝配建筑三維受力分析模型的訓(xùn)練和受力分析，獲取裝配建筑三維受力分析模型受力偏移信息，包括裝配建筑接觸面變形信息、裝配建筑位移信息、裝配建筑連接緊密度波動信息和裝配建筑受力位置偏移信息，歸一化處理后組成第一數(shù)據(jù)集，獲取裝配建筑三維受力分析模型組裝后的整體受力波動信息，包括裝配建筑整體受力偏移信息、裝配建筑連接點(diǎn)應(yīng)力變化信息、裝配建筑偏移角度和裝配建筑形變信息，歸一化處理后組成第二數(shù)據(jù)集；

22、所述第一數(shù)據(jù)集包括：建筑接觸面變形數(shù)量值xbsl、建筑偏移平均值pypj、建筑連接緊密度波動值jmbd和建筑受力位置偏移值slpy；

23、所述第二數(shù)據(jù)集包括：受力偏移位置數(shù)量值slsl、整體偏移角度值pyjd、應(yīng)力波動連接處數(shù)量值ylsl和建筑結(jié)構(gòu)形變位置數(shù)量值xbsl；

24、所述擬合單元對第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集進(jìn)行歸一化后再進(jìn)行處理后獲取：裝配建筑受力波動系數(shù)slxs和建筑整體偏移系數(shù)ztxs，再和場景使用影響因子yxyz進(jìn)行擬合，獲?。貉b配建筑使用評估指數(shù)pgzs；

25、所述裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs通過以下公式計(jì)算獲取：

26、

27、式中，pgzs表示裝配建筑使用評估指數(shù)，slxs表示裝配建筑受力波動系數(shù)，ztxs表示建筑整體偏移系數(shù)，yxyz表示場景使用影響因子，y1、y2和y3分別表示裝配建筑受力波動系數(shù)slxs、建筑整體偏移系數(shù)ztxs和場景使用影響因子yxyz的比例系數(shù)；

28、其中，0.19≤y1≤0.31，0.23≤y2≤0.48，0.12≤y3≤0.21，且y1+y2+y3≤1.0，r表示第二修正常數(shù)。

29、優(yōu)選的，所述裝配建筑受力波動系數(shù)slxs通過以下公式計(jì)算獲取：

30、

31、式中，slxs表示裝配建筑受力波動系數(shù)，xbsl表示建筑接觸面變形數(shù)量值，pypj表示建筑偏移平均值，jmbd表示建筑連接緊密度波動值，slpy表示建筑受力位置偏移值，s1、s2、s3和s4分別表示建筑接觸面變形數(shù)量值xbsl、建筑偏移平均值pypj、建筑連接緊密度波動值jmbd和建筑受力位置偏移值slpy的比例系數(shù)；

32、其中，0.13≤s1≤0.22，0.12≤s2≤0.27，0.16≤s3≤0.26，0.14≤s4≤0.25，且s1+s2+s3+s4≤1.0，z表示第三修正常數(shù)。

33、優(yōu)選的，所述建筑整體偏移系數(shù)ztxs通過以下公式計(jì)算獲?。?/p>

34、

35、式中，ztxs表示建筑整體偏移系數(shù)，slsl表示受力偏移位置數(shù)量值，pyjd表示整體偏移角度值，ylsl表示應(yīng)力波動連接處數(shù)量值，xbsl表示建筑結(jié)構(gòu)形變位置數(shù)量值，z1、z2、z3和z4分別表示受力偏移位置數(shù)量值slsl、整體偏移角度值pyjd、應(yīng)力波動連接處數(shù)量值ylsl和建筑結(jié)構(gòu)形變位置數(shù)量值xbsl的比例系數(shù)；

36、其中，0.16≤z1≤0.24，0.13≤z2≤0.22，0.15≤z3≤0.28，0.15≤z4≤0.26，且z1+z2+z3+z4≤1.0，v表示第四修正常數(shù)。

37、優(yōu)選的，所述評估模塊包括匹配單元和執(zhí)行單元；

38、所述匹配單元通過預(yù)設(shè)的相關(guān)信息與需要的對比值進(jìn)行匹配，包括通過預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評估閾值p與裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案；

39、所述執(zhí)行單元根據(jù)裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案內(nèi)容進(jìn)行具體執(zhí)行，包括通知和提示，通知包括對相關(guān)裝配建筑設(shè)計(jì)審核人員和設(shè)計(jì)方案責(zé)任人進(jìn)行短信通知、預(yù)設(shè)通話語音通知和郵箱通知，提示包括交互頁面彈框提示和裝配建筑三維受力分析模型紅色標(biāo)記提示。

40、優(yōu)選的，所述裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案通過以下匹配方式獲?。?/p>

41、裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs＜裝配建筑使用分析評估閾值p，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估合格結(jié)果；

42、裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs≥裝配建筑使用分析評估閾值p，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估存在不合格項(xiàng)結(jié)果，不合格項(xiàng)包括建筑節(jié)點(diǎn)連接處項(xiàng)、建筑連接接觸面項(xiàng)和建筑墻體承載項(xiàng)，其中建筑節(jié)點(diǎn)連接處項(xiàng)、建筑連接接觸面項(xiàng)和建筑墻體承載項(xiàng)包括的具體影響因素包括：建筑接觸面變形數(shù)量值、建筑偏移平均值pypj、建筑連接緊密度波動值jmbd、建筑受力位置偏移值slpy、受力偏移位置數(shù)量值slsl、整體偏移角度值pyjd、應(yīng)力波動連接處數(shù)量值ylsl和建筑結(jié)構(gòu)形變位置數(shù)量值xbsl，執(zhí)行相關(guān)預(yù)設(shè)通知和提示，當(dāng)裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs≥裝配建筑使用分析評估閾值p兩倍時(shí)，執(zhí)行預(yù)設(shè)裝配建筑設(shè)計(jì)預(yù)警通知，通知相關(guān)設(shè)計(jì)審核人員和設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行處理，并在交互頁面進(jìn)行彈窗提示和裝配建筑三維受力分析模型紅色標(biāo)記提示，以突出顯示可能需要關(guān)注和調(diào)整的區(qū)域。這種視覺上的標(biāo)記提示能夠直觀地幫助設(shè)計(jì)審核人員和設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人員快速識別潛在的問題，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

43、一種基于bim技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

44、步驟一：裝配數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙獲取裝配建筑組成部件信息，包括裝配建筑的尺寸信息和結(jié)構(gòu)信息，組成裝配部件信息組；

45、步驟二：裝配使用模塊根據(jù)裝配建筑使用場景的位置進(jìn)行獲取環(huán)境因素和地質(zhì)因素，組成使用場景信息組，并進(jìn)行預(yù)處理和轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行分析獲?。簣鼍笆褂糜绊懸蜃觵xyz；

46、步驟三：裝配模型模塊通過使用bim技術(shù)對裝配部件信息組進(jìn)行構(gòu)建裝配建筑三維受力分析模型，對裝配建筑三維受力分析模型進(jìn)行標(biāo)記，包括尺寸標(biāo)記、結(jié)構(gòu)標(biāo)記和重量標(biāo)記，再將使用場景信息組進(jìn)行輸入裝配建筑三維受力分析模型進(jìn)行模型訓(xùn)練和受力分析，獲取裝配建筑三維受力分析模型受力偏移信息組成第一數(shù)據(jù)集，獲取裝配建筑三維受力分析模型組裝后的整體受力波動信息組成第二數(shù)據(jù)集，再將第一數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集和場景使用影響因子yxyz進(jìn)行處理和擬合，獲?。貉b配建筑使用評估指數(shù)pgzs；

47、步驟四：評估模塊通過預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評估閾值p與裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案，并根據(jù)裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案內(nèi)容進(jìn)行具體執(zhí)行，包括通知和提示。

48、本發(fā)明提供了一種基于bim技術(shù)的裝配式建筑設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

49、(1)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過裝配數(shù)據(jù)采集模塊獲取裝配部件信息組，通過裝配使用模塊獲取使用場景位置的信息，并進(jìn)行處理和分析后獲取場景使用影響因子yxyz，通過裝配模型模塊對裝配部件信息組建立裝配建筑三維受力分析模型，并進(jìn)行標(biāo)記和模型訓(xùn)練，獲取第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集，并與場景使用影響因子yxyz擬合，獲取：裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs，通過評估模塊預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評估閾值p進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案，并根據(jù)方案內(nèi)容進(jìn)行具體通知和提示，基于bim技術(shù)的裝配模型模塊可以構(gòu)建裝配建筑的三維受力分析模型，并結(jié)合場景使用信息進(jìn)行模型訓(xùn)練和受力分析，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，應(yīng)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性缺乏保障的問題。

50、(2)通過環(huán)境氣候影響信息組和地質(zhì)波動影響信息組的獲取以及處理，并通過計(jì)算獲取場景使用影響因子yxyz，達(dá)到根據(jù)建筑使用場景獲取環(huán)境因素和地質(zhì)因素，并進(jìn)行綜合分析，有助于全面評估建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，解決在傳統(tǒng)裝配式建筑設(shè)計(jì)中未能充分考慮使用場景環(huán)境因素而帶來的安全隱患問題。

51、(3)通過預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評估閾值p與裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案，能夠得到全面的設(shè)計(jì)執(zhí)行評估方案，為決策者提供科學(xué)的參考依據(jù)，有助于有效管理成本、控制風(fēng)險(xiǎn)，解決成本控制難度加大的問題。

52、(4)通過步驟一至步驟四，獲取裝配建設(shè)使用場景的位置獲取場景信息組，分析后獲取場景使用影響因子yxyz，并與構(gòu)建的裝配建筑三維受力分析模型訓(xùn)練分析結(jié)構(gòu)進(jìn)行擬合，獲取裝配建筑使用評估指數(shù)pgzs，再與預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評估閾值p進(jìn)行匹配，根據(jù)匹配結(jié)果對相關(guān)設(shè)計(jì)人員和負(fù)責(zé)人員進(jìn)行通知提示，實(shí)現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)處理和模擬分析，大幅提升了設(shè)計(jì)和評估的效率，節(jié)約了時(shí)間和人力成本。