摘要：
数字化与智能化正引领建筑领域的深刻变革。它们不仅优化了传统设计流程，还极大提升了建筑结构的安全性与效率。借助先进的数字工具和技术，设计师能够更高效的完成结构布置和方案对比，实现复杂设计的可行性分析与优化，从而开创了一个充满无限可能的智能设计新时代。
近期，笔者接到一个位于8度区Ⅲ类场地的多层混凝土框架结构项目的初步设计任务，由于超长问题划分为两个结构单元，设计周期较短。
从业者对该类型项目均有一个共识：层间位移角的控制是重中之重，我们通常会采用过大的梁柱构件尺寸、变更体系为少墙框架结构等方式来解决，但是，无法快速定位对层间位移角指标控制有效的构件、耗时耗力的试算工作等问题，让从业者苦不堪言，在心中喊出一声“我太难了！”
偶然间，了解到同事借助于PKPM-AID灵敏度功能，在一多层混凝土框架结构位移比、刚度比的指标调整（
中机六院应用AID灵敏度调整混凝土框架位移比、刚度比
）中取得了不错的应用成果，在与PKPM技术服务人员沟通后，应用该功能分别花费40min，均解决了两个单体层间位移角指标超限的问题。依托此次智能化应用获取的一些经验和心得分享给大家，希望能为设计同仁利用AID高效高质完成设计提供参考。
1、项目基本信息
本项目建筑功能为数据中心运维楼，建筑功能要求少墙大空间，不适宜做框剪结构，结构选型为钢筋混凝土框架结构。建筑整体超长，设置结构缝分为两个结构单元，本案例选取右侧部分单体进行介绍，其他详细信息见表1。
2、构件截面
下图为结构平面布置图，平面尺寸66.1m*23.9m，柱网见1层结构平面布置图。
位移角指标调整主要依靠框架梁、柱，因此未考虑次梁截面。其中，各层红色柱子为700*800，其余柱均为600*800；各层蓝色线条位置主梁均为300*900，黄色线条位置主梁均为300*1000，粉色线条位置主梁均为400*1200，未注明主梁均为300*800。
3、基本荷载
4、整体指标设计结果
整体指标结果分析：
（1）水平地震工况下层间位移角超限
该模型X向最大层间位移角为2层1/472＞1/550，Y向最大层间位移角为3层1/448＞1/550，均不满足规范要求，且距规范限值较远。另外，周期折减系数已按照0.8取值。
层间位移角主要为限制结构在正常使用条件下的水平位移，确保结构应具备的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。
图1所示为层间位移角最大值出现位置，X向超限点在不同层的位置也不同，手动调整难度显而易见，Y向超限点均在一个位置。但同时解决双向位移角指标超限问题，也会面临影响位移角指标的关键构件取舍难的问题。
（2）经验调整思路：增加竖向构件的刚度、相关位置的框架梁刚度。
相对于繁复且效率低下的“模型计算-结果查看-再调整-再计算...”的常规手动调整模型指标流程，本文给出一种新的模型调整方案，即：“灵敏度指标+自动分组+智能辅助设计（AID）”调模法，仅需三步，让原本多天的工作量压缩到40min内。
1、第一步：结果查看并确定调整目标
从1.4节“整体指标设计结果”中，可查看到该模型的层间位移角最大值X向1/472＞1/550，Y向1/448＞1/550，不满足规范要求；笔者没有太好的思路去快速完成指标调整。
经过分析思考，确定调整目标设置如下：
1）层间位移角调整目标为≤1/555；
2）控制成本经济性。
2、第二步：根据灵敏度指标自动构件分组
（1）查看指标灵敏度
结构构件（梁、柱、墙等）对某一整体指标（位移角、位移比、周期）越灵敏（影响越大），其颜色越深，暖色代表需要调大构件，冷色代表需要调小构件。如图2为结构的层间位移角指标灵敏度显示结果，图中可看到对位移角指标灵敏度高的构件集中于2、3层，结合图1示意位移角超限的楼层也主要是2、3层（Y向4层为1/546，接近规范限值），与人工经验判断趋势也相似，灵敏度与构件调整方向基本预期相符，更重要的是可以定量给出哪些构件对指标的影响最大，极大减少人工试错的反复低效的工作。
需要得到指标灵敏度结果时，可在“前处理及计算”-“总信息”中勾选“计算构件对整体指标灵敏度”选项，计算后在【智能辅助设计】或【构件】菜单下的【指标诊断（灵敏度）】中查看。
（2）根据指标灵敏度自动划分构件设计组
自动分组时，按图2设置，再使用“筛选显示”功能，筛选出灵敏度大于20（用户根据项目情况干预具体数值，控制关键构件数量）的关键构件，见图3。
为实现1层~3层柱构件上下截面保持一致，需勾选“构件所在柱串参与分组”，点击“将筛选后构件自动分组”，程序自动进行筛选构件的分组。而3层以上柱可通过柱设计组编辑功能中的剔除功能，在三维状态下快速完成设计组构件数量调整的目的，见图5。
兼顾调整的有效性和经济性，根据程序筛选结果自动生成梁、柱构件设计组，其中，梁柱构件均分别生成了6组，梁组仅包含2、3层顶梁，柱组包含1~3层柱，具体分组情况见图6。
3、第三步：设置策略约束并启动计算
图7所示，“变量设置”、“优化目标与约束”两个参数项设置合理的调整策略与约束目标，再点击【启动指标控制】运行智能优化设计程序。
1、迭代过程曲线与模型回滚
（1）结构整体指标
在程序优化迭代过程中，可以查各指标迭代曲线和数据，如图8为其中的总造价、周期比、位移角的迭代曲线。
（2）模型回滚与截面规整
计算完成后，点击【模型回滚】菜单，在该菜单中可查看到所有的迭代模型及最优模型，由于迭代的各构件设计组截面可能并不是整数，程序目前实现自动将最优模型数据回滚至PMCAD，并重新计算。如果想从所有可行迭代步中挑选自己认为合适的模型，可通过该功能将数据规整并保存至工程中再行计算即可。
2、优化报告模型回滚后位移角不满足规范要求
由于构件截面取整问题和1~3层柱有减小截面的情况（见表4），4层以上柱又未参与优化调整，需要把对应位置的上层柱截面也要减小，避免出现上柱大于下柱的情况。手动完成上述工作后，重算模型发现最大层间位移角Y向4层为1/545，不满足规范要求但很接近规范限值，见图10。
为避免类似情况出现，可以把图7所示位移角限值适当再调小，这样尽量去避免由于截面规整的问题导致目标指标在优选调整后仍超限的问题，但整体经济性可能会稍差，结合实际项目，基于设计师需求可灵活选择处理方式。
再次依靠灵敏度功能，执行单指标工况灵敏度构件筛选，见图11。当设置筛选比例为“80”时，仅有4层蓝框位置框架柱为关键构件，手动将此两个柱截面由600*800调整为与下柱一样截面750*1000，与之相连的框架梁由300*800调整为300*1000，计算完成后，位移角指标满足规范限值，详见下节叙述。
本节思路为通过极少构件优选优化，采用“智能+人工”方式快速完成指标超限不多的优化调整。而且，影响该位移角指标的最关键构件并不是最大层间位移角位置的构件（见图10），而是相邻两跨位置的梁柱（见图11），打破了传统设计思路的束缚。
3、优化报告
（1）结构整体指标见表5，约束目标对比见表6。
