中机国际应用AID快速完成平面细长结构的方案设计

部分不规则结构的指标调整，往往需要依靠专业知识过硬的老设计师根据经验进行调整，技术门槛高，并且费时费力，对于新手设计师来说，更是困难重重。本文将利用智能辅助设计软件,完成长宽比达到5.9的框架结构快速方案设计。

使用流程简洁清晰，三步即可完成：

【定义设计组】---->【定义备选截面】---->【设置约束条件】---->【截面归并】

根据建筑柱网快速确定梁柱结构的平面布置，梁柱截面可以先按任意截面布置，比如梁统一按200*400，柱统一按400*400布置，恒活荷载也根据建筑图完成布置。标准层的平面布置如图1所示。

图1 标准层平面布置图

【定义设计组】

定义柱设计组、主梁设计组和次梁设计组，考虑到一般情况下连续次梁的截面保持一致，而连续次梁可以只要求梁宽一致，所以把全楼的主梁和次梁分成了两个设计组。一般设计组的建立依据的规则为受力特性相近，结合实际功能要求。

图2 定义设计组

【定义备选截面】

根据项目要求批量生成各个设计组的备选截面库，后续计算过程中，程序会从定义的截面库中，自动迭代满足规范要求的最优截面。程序内置了一些常用备选截面库，见图3所示，如果是钢结构项目，可通过导入截面的功能，批量导入标准型钢截面。

图3 程序自带备选截面库及定义梁柱备选截面

【设置约束条件】

主梁设计组勾选连续梁【梁宽一致】，次梁设计组勾选连续梁【截面一致】，柱设计组按默认参数。点击【启动截面优选】进行计算迭代。

图4 设置约束条件

图5 截面优选

【截面归并】

截面优选完成后，可进行截面的简单归并。也可直接利用PMCAD的工作树功能进行截面归并、双击文字修改等。

图6 截面归并

同样三步即可完成：

【勾选灵敏度参数】---->【查看灵敏度结果】---->【手动调整构件】

截面设计完成后，由于平面布置长宽比过大，位移比存在较大的超限，需要进行位移比的调整。

图7 位移比超限

【勾选灵敏度参数】

图8 灵敏度分析参数

【查看灵敏度结果】

计算完成后，程序会筛选出对于位移比指标调整最有效的构件，红色代表需要加强截面的构件，蓝色代表需要减小截面的构件。该项目主要是层间位移比超限较多，所以选择【单指标单工况】，查看层间位移比的结果。

图9 指标灵敏度分析结果

【手动调整构件】

图9中蓝色柱子已经是最小截面尺寸400*400，所以主要对红色构件进行截面加强，如表1所示。调整完成后，各项指标均满足规范要求。

图10 调整的构件

图11 调整后的位移比

图12指标汇总

截面优选可以由软件自动确定构件的截面尺寸，并保证构件满足设计要求，但截面优选没有考虑整体指标；

灵敏度分析功能可以给设计师指明位移比、周期比等整体指标的调整思路，大大提高了设计效率。