典型案例介绍
我们认为,建筑结构设计是比较适合智能化的领域,因为其约束条件和目标都相对比较明确。

鉴于近期智能化结构设计受到比较多的关注,为了便于大家互相讨论交流,我们计划构建一个结构智能设计的典型案例库。这次先发布首批3个案例,以后逐步加以完善。
我们在7度50m以下、7度50m以上、8度任意高度的案例中分别选取了一个典型案例,供各位专家学者进行测试与分析使用。数据包括:建筑平面布置图(StructGAN的输入文件),工程师设计的剪力墙布置图,StructGAN生成的剪力墙布置图,对应的YJK结构分析模型,以及建筑平面布置、工程师设计剪力墙构件的原始坐标数据。
需指出,由于方案设计阶段,通常只需要确定标准层的结构设计,因此,本研究构建的结构分析模型中,所有楼层剪力墙位置均按照标准层布置。楼盖梁系布置采用Zhao et al. (2022)提出的设计方法,从AI设计结果到结构分析软件的自动建模方法采用Fei et al. (2022)的研究,不同楼层剪力墙墙厚取值采用Lu et al. (2022)提出的墙厚回归公式。
典型案例集数据链接:https://cloud.tsinghua.edu.cn/f/aef7383b42d149189dc3/?dl=1
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[1] Zhao PJ, Liao WJ, Xue HJ, et al. Intelligent design method for beam and slab of shear wall structure based on deep learning[J]. Journal of Building Engineering, 2022, 57: 104838. 参见:新论文及发明专利 | 基于深度学习的楼盖结构智能化设计方法
[2] Fei YF, Liao WJ, Zhang S, et al. Integrated schematic design method for shear wall structures: A practical application of generative adversarial networks[J]. Buildings, 2022, 12(9): 1295. 参见:简便高效的建筑结构AI设计系统 | 新论文:集成式智能生成设计系统及其在剪力墙结构上的应用
[3] Lu XZ, Liao WJ, Zhang Y, et al. Intelligent structural design of shear wall residence using physics‐enhanced generative adversarial networks[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2022. 参见:AI想做结构设计?它得先学结构力学!| 新论文及发明专利:物理增强的剪力墙结构智能化设计方法
案例1
Benchmark-7dH1-220921
建筑平面尺寸为49.6 m × 13.7 m,结构高度36 m,层高3 m,共12层,抗震设防烈度7度(0.10g)。

(a) 建筑平面布置输入

(b) 工程师设计结构方案

(c) StructGAN设计结构方案

(d) StructGAN设计YJK计算模型
图1 Benchmark-7dH1-220921设计图
案例2
Benchmark-7dH2-220921
建筑平面尺寸为34.6 m × 18.2 m,结构高度72 m,地上24层,抗震设防烈度7度(0.10g)。

(a) 建筑平面布置输入

(b) 工程师设计结构方案

(c) StructGAN设计结构方案

(d) StructGAN设计YJK计算模型
图2 Benchmark-7dH2-220921设计图
案例3
Benchmark-8dH1H2-220921
建筑平面尺寸为40.4 m × 14.3 m,结构高度为30 m,地上10层,层高3 m,抗震设防烈度8度(0.20g)。

(a) 建筑平面布置输入

(b) 工程师设计结构方案

(c) StructGAN设计结构方案

(d) StructGAN设计YJK计算模型
图3 Benchmark-8dH1H2-220921设计图
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