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(méi)有進(jìn)行全面評(píng)估建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以及有效識(shí)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(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的裝配式建筑設(shè)計(jì)中常常缺乏對(duì)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(guò)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(jiǎn)單的靜力學(xué)原理進(jìn)行受力分析，無(wú)法充分考慮到風(fēng)速變化、動(dòng)態(tài)荷載、溫度變化和地質(zhì)因素外部因素對(duì)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(duì)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(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)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(píng)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(chǎng)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(chǎng)景信息組，并進(jìn)行預(yù)處理和轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行分析獲?。簣?chǎng)景使用影響因子yxyz；

5、所述裝配模型模塊通過(guò)使用bim技術(shù)對(duì)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(duì)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(chǎng)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(dòng)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(chǎng)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(píng)估指數(shù)pgzs；

6、所述評(píng)估模塊通過(guò)預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評(píng)估閾值p與裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)估方案，并根據(jù)裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)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(shí)別單元；

8、所述識(shí)別單元從建筑設(shè)計(jì)圖紙中識(shí)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(shí)別建筑設(shè)計(jì)圖紙中的裝配建筑部件，從識(shí)別到的部件中提取尺寸信息，包括長(zhǎng)度、寬度和高度，以數(shù)字形式記錄下來(lái)，同步識(shí)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(shí)別到的部件中提取結(jié)構(gòu)信息，并記錄下來(lái)，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(chǎng)景影響單元；

10、所述環(huán)境單元通過(guò)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(lái)根據(jù)定位信息使用互聯(lián)網(wǎng)爬蟲(chóng)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(duì)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(guò)當(dāng)前設(shè)計(jì)的裝配建筑組成后的使用定位信息，通過(guò)相關(guān)部門發(fā)布的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告或地質(zhì)勘測(cè)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(dòng)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(dòng)情況，獲?。旱卣鸫螖?shù)值dzz、8級(jí)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(dòng)影響信息組；

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

13、優(yōu)選的，所述場(chǎng)景使用影響因子yxyz通過(guò)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(dòng)影響因子，dzz表示地震次數(shù)值，dfz表示8級(jí)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(dòng)影響因子dzyz的比例系數(shù)，通過(guò)將環(huán)境氣候影響因子hjyz和地質(zhì)波動(dòng)影響因子dzyz關(guān)聯(lián)獲取到場(chǎng)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(guò)使用bim技術(shù)對(duì)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(duì)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(chǎng)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(guò)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)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?。貉b配建筑受力波動(dòng)系數(shù)slxs和建筑整體偏移系數(shù)ztxs，再和場(chǎng)景使用影響因子yxyz進(jìn)行擬合，獲?。貉b配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs；

25、所述裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs通過(guò)以下公式計(jì)算獲?。?/p>

26、

27、式中，pgzs表示裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)，slxs表示裝配建筑受力波動(dòng)系數(shù)，ztxs表示建筑整體偏移系數(shù)，yxyz表示場(chǎng)景使用影響因子，y1、y2和y3分別表示裝配建筑受力波動(dòng)系數(shù)slxs、建筑整體偏移系數(shù)ztxs和場(chǎng)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(dòng)系數(shù)slxs通過(guò)以下公式計(jì)算獲?。?/p>

30、

31、式中，slxs表示裝配建筑受力波動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(guò)以下公式計(jì)算獲取：

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(dòng)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(dòng)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(píng)估模塊包括匹配單元和執(zhí)行單元；

38、所述匹配單元通過(guò)預(yù)設(shè)的相關(guān)信息與需要的對(duì)比值進(jìn)行匹配，包括通過(guò)預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評(píng)估閾值p與裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)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(píng)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(duì)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(yǔ)音通知和郵箱通知，提示包括交互頁(yè)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(píng)估方案通過(guò)以下匹配方式獲?。?/p>

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

42、裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs≥裝配建筑使用分析評(píng)估閾值p，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)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(dòng)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(dòng)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(píng)估指數(shù)pgzs≥裝配建筑使用分析評(píng)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(yè)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(jué)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(shí)別潛在的問(wèn)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(chǎng)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(chǎng)景信息組，并進(jìn)行預(yù)處理和轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行分析獲?。簣?chǎng)景使用影響因子yxyz；

46、步驟三：裝配模型模塊通過(guò)使用bim技術(shù)對(duì)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(duì)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(chǎng)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(dòng)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(chǎng)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(píng)估指數(shù)pgzs；

47、步驟四：評(píng)估模塊通過(guò)預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評(píng)估閾值p與裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)估方案，并根據(jù)裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)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(guò)裝配數(shù)據(jù)采集模塊獲取裝配部件信息組，通過(guò)裝配使用模塊獲取使用場(chǎng)景位置的信息，并進(jìn)行處理和分析后獲取場(chǎng)景使用影響因子yxyz，通過(guò)裝配模型模塊對(duì)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(chǎng)景使用影響因子yxyz擬合，獲取：裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs，通過(guò)評(píng)估模塊預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評(píng)估閾值p進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)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(chǎng)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(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性缺乏保障的問(wèn)題。

50、(2)通過(guò)環(huán)境氣候影響信息組和地質(zhì)波動(dòng)影響信息組的獲取以及處理，并通過(guò)計(jì)算獲取場(chǎng)景使用影響因子yxyz，達(dá)到根據(jù)建筑使用場(chǎng)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(píng)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(chǎng)景環(huán)境因素而帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題。

51、(3)通過(guò)預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評(píng)估閾值p與裝配建筑使用評(píng)估指數(shù)pgzs進(jìn)行匹配，獲取裝配建筑設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)估方案，能夠得到全面的設(shè)計(jì)執(zhí)行評(píng)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(wèn)題。

52、(4)通過(guò)步驟一至步驟四，獲取裝配建設(shè)使用場(chǎng)景的位置獲取場(chǎng)景信息組，分析后獲取場(chǎng)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(píng)估指數(shù)pgzs，再與預(yù)設(shè)的裝配建筑使用分析評(píng)估閾值p進(jìn)行匹配，根據(jù)匹配結(jié)果對(duì)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(dòng)化的數(shù)據(jù)處理和模擬分析，大幅提升了設(shè)計(jì)和評(píng)估的效率，節(jié)約了時(shí)間和人力成本。