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让DeepSeek来做结构指标调整，它会怎么做？

结构先声 · 公众号 · · 2025-02-20 17:32

主要观点总结

本文主要介绍了DeepSeek在结构设计领域的应用表现，通过辅助进行结构设计指标的调整，展示了DeepSeek在专业知识要求更高的领域也能表现出强大的能力。同时，文章还介绍了使用PKPM-AID调整超限项目的流程。

关键观点总结

关键观点1: DeepSeek在结构设计中的应用

DeepSeek凭借其强大的能力在工程建造领域掀起了一股热潮。在结构设计领域，DeepSeek通过处理计算书数据，给出了关于结构调整的建议，展示了其在专业知识要求更高的领域也能表现出强大的能力。

关键观点2: DeepSeek给出的结构调整建议

针对周期比超限的问题，DeepSeek给出了具体的调整建议，包括增设抗侧力构件、优化质量与刚度分布、调整结构平面布置等。这些建议非常具体，有明确的调整方向。

关键观点3: PKPM-AID在调整指标方面的表现

PKPM-AID是一款兼具给出调整方向和实际分析验算能力的产品。通过勾选参数、计算分析、查看指标灵敏度等步骤，可以方便地调整结构指标，确保指标满足规范要求。

正文

近期，DeepSeek凭借其强大的能力掀起了ChatGPT之后的又一股“AI热”，在工程建造工程，DeepSeek也展示出其强大的能力，不仅在职业资格考试中取得优异的成绩，同时也可以辅助工程师解决一些信息搜集以及概念解析的问题。那么DeepSeek在专业知识要求更高的结构设计领域会有什么样的表现呢？ 今天我们就尝试让DeepSeek辅助进行结构设计指标的调整，看看它给的意见究竟是否靠谱。

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提问DeepSeek某办公楼项目周期比超限

首先，我们使用PKPM结构软件进行项目计算并输出计算书，然后将计算书导入到DeepSeek中，并对其进行提问：

你是一位资深的建筑结构设计工程师，现在有一个建筑工程项目完成了计算，但是在计算书中显示结构的周期比超限，接下来我会将计算书发送给你，请提供结构调整的建议。

在经历短暂的深度思考后，DeepSeek给出了他的答案：

周期比超限表明结构扭转刚度不足，需优先优化抗扭性能：

1. 增设抗侧力构件

在结构外围布置少量剪力墙或支撑，优先布置于X、Y方向边缘（如电梯井、楼梯间等不影响建筑功能的区域），显著提高抗扭刚度。
若无法增设剪力墙，可考虑在框架柱间设置钢支撑（如交叉支撑或偏心支撑），以提升整体抗扭能力。

2. 优化质量与刚度分布

质量调整：第2层质量比超限（达2.59），需检查该层荷载是否合理。若存在重型设备或隔墙集中布置，建议分散荷载或改用轻质材料。
刚度调整：第5层刚度比（X向0.23，Y向0.26）较低，可增大该层柱截面或梁高，或局部增加斜撑。

3. 调整结构平面布置

检查平面不规则性（如塔楼间连接薄弱、楼板开洞过大），通过加强连梁刚度或增设楼板配筋减少扭转效应。
优化柱网布置，尽量使刚心与质心重合，减少偏心距（如调整柱位或截面尺寸）。

本着全靠AI的思路，继续对DeepSeek进行“拷问”😏

针对周期比调整的措施，有没有更加具体的调整方式，比如需要对哪些构件截面进行调整？

这次DeepSeek足足考虑了354秒，才给出了他的答案：

一、外围框架柱截面调整

目标： 通过加强外围柱提高抗扭刚度，减少扭转效应。

1. 角柱与边柱加强：

截面调整：将外围角柱截面从原设计（假设500×500）增大至600×600mm，边柱从500×500增至550×550mm。
配筋优化：角柱纵筋配筋率从1.5%提高至2.0%，采用HRB500高强钢筋；箍筋直径由Φ10@100加密至Φ12@80，增强约束。
材料升级：混凝土强度从C30提升至C35（轴压比降低约10%）。

2. 典型调整示例（参考计算书中的超限柱）：

柱167、168（轴压比0.897、0.909）：截面由500×500改为600×600mm，混凝土C35，纵筋12Φ25（HRB500），箍筋Φ12@80（HRB400）。

二、增设抗扭剪力墙或支撑

目标： 在抗扭薄弱区域布置剪力墙或支撑，直接提升抗扭刚度。

1. 剪力墙布置：

位置：优先在X、Y方向两端（如楼梯间、电梯井）增设200mm厚剪力墙，长度≥3m，形成对称抗扭体系。
配筋要求：竖向分布筋Φ12@200（HRB400），水平筋Φ10@150（HPB300），边缘构件按约束边缘构件设计。

2. 钢支撑替代方案：

位置：在无法布置剪力墙的外跨框架中，设置X形钢支撑（截面H200×200×8×12，Q235）。
连接节点：支撑与梁柱采用刚接，节点板厚度≥16mm，焊缝等级一级。

三、内部框架梁刚度优化

目标： 通过调整梁截面平衡平动与扭转刚度。

1. 外围连梁加强：

截面调整：外围框架梁高度从500mm增至600mm，宽度保持300mm。
抗扭配筋：增设抗扭纵筋4Φ16（HRB400），箍筋加密至Φ10@80（全跨）。

2. 内部梁减薄（避免刚心偏移）：

截面调整：中部次要梁高度从500mm减至450mm，减少无效刚度，使刚心向质心靠拢。

四、楼板刚度贡献提升

目标： 通过加强楼板协同工作，间接提升抗扭性能。

1. 楼板加厚与配筋：

薄弱区域：位移比超限楼层（如第2层）楼板厚度从120mm增至150mm。

o 双层双向配筋：原配筋Φ8@200改为Φ10@150（HRB400），增强面内刚度。

五、周期比调整效果预估

表1.png

我们可以看到，这次DeepSeek给的建议更加具体了，有比较明确的调整方向，而且还给出了调整效果的预估，真的是非常让人震惊。我们按照AI给的思路结合工程经验调整之后，周期比均调整到规范限值要求内。

方案一：外围柱截面增大+混凝土升级

平动刚度基本不变，抗扭刚度显著增大，周期比满足规范要求。

方案二：增设外围剪力墙（2片X向）

平动和抗扭刚度都有所增大，抗扭刚度增大更为显著，周期比满足规范要求。

方案三：外围梁加高+内部梁减薄

平动刚度基本不变，抗扭刚度显著增大，周期比满足规范要求。

看到这里，相信大家已经被DeepSeek强大的能力震惊到了。

那么DeepSeek是如何得到这么具体的调整措施和预估效果呢？进一步与DeepSeek沟通，询问它结果是否进行了计算验证？DeepSeek给出的回答是他主要是基于结构力学原理和工程经验规律进行的估算：

不得不感叹，有了AI的加持，就像身边有了一个老法师一样，可以在关键的时刻给出恰到好处的指点。不过现阶段AI给出的结果仅是基于理论和经验的推断，在实际工程中由于模型耦合性和振型复杂性等因素，我们还是需要软件来做实际的分析。

PKPM-AID这款产品就兼顾了给出调整方向和实际分析验算的能力 ，依靠算法给出构件的灵敏度分析，让我们知道哪些构件对结果的影响比较大，同时又可以自动迭代完成构件调整和计算，确保指标满足规范要求。接下来我们看看PKPM-AID在调整指标方面的表现。

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使用PKPM-AID调整超限项目

首先对模型进行计算分析，勾选参数定义-总信息中的“计算整体指标对构件的灵敏度”参数，结构分析同时完成构件灵敏度计算。

在智能辅助设计模块查看指标灵敏度，选择勾选周期比相关指标，筛选灵敏度大于5的关键构件，选择“将筛选后构件自动分组”，自动生成设计组，这里只对梁生成设计组。之后可以在“梁设计组”菜单中对生成的设计组进行查看和修改。

点击“变量设置”按钮，对设计组的调整策略和调整范围进行设置，这里梁设计组均采用“高度|缩放”调整策略。

点击“目标约束”按钮，设置优化目标与优化约束。这里设置优化目标为“结构总质量”，优化约束为“Tt/T1”，约束值为不大于0.90，则该轮优化将会通过调整设计变量，在保证周期比小于0.9的情况下找到质量最低的结构方案。