[发明专利]基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计方法和系统

权利要求书

1.一种基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计系统，其特征在于，包括：

提取模块，用于从BIM模型中提取设计钢筋所需的BIM模型信息，所述BIM模型信息包括钢筋混凝土梁的负载信息、终端支撑信息和几何信息；

结构分析模块，用于根据所述BIM模型信息来计算作用在所述钢筋混凝土梁上的弯矩和剪切力；

计算模块，用于根据设计规范要求，将所述几何信息、所述弯矩和所述剪切力转换为设计所述钢筋混凝土梁所需的钢筋设计要求；

优化模块，用于根据所述设计规范要求，利用混合遗传算法来优化所述钢筋设计要求。

2.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计系统，其特征在于，还包括：

更新模块，用于根据优化的所述钢筋设计要求来更新所述BIM模型，以自动创建钢筋图纸。

3.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计系统，其特征在于，所述优化模块包括：

纵向钢筋优化单元，用于使用所述混合遗传算法搜索全局空间以获得用于纵向钢筋的优化方案，所述纵向钢筋的优化方案包括纵向受拉钢筋的数量和直径和纵向受压钢筋的数量和直径；

抗剪钢筋优化单元，用于根据所述纵向钢筋的优化方案进行穷举搜索获得用于抗剪钢筋的优化方案，所述抗剪钢筋的优化方案包括所述抗剪钢筋的数量、直径和钢筋间距。

4.根据权利要求3所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计系统，其特征在于，所述混合遗传算法的目标函数包括代表钢筋数量的罚函数和代表纵向钢筋最大直径的罚函数，所述混合遗传算法的约束条件包括所述设计规范要求。

5.根据权利要求1-4所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计系统，其特征在于，所述设计规范包括钢筋间距要求、钢筋直径要求、钢筋覆盖要求、最大钢筋面积要求和最小钢筋面积要求。

6.一种基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

从BIM模型中提取设计钢筋所需的BIM模型信息，所述BIM模型信息包括钢筋混凝土梁的负载信息、终端支撑信息和几何信息；

根据所述BIM模型信息来计算作用在所述钢筋混凝土梁上的弯矩和剪切力；

根据设计规范要求，将所述几何信息、所述弯矩和所述剪切力转换为设计所述钢筋混凝土梁所需的钢筋设计要求；

根据所述设计规范要求，利用混合遗传算法来优化所述钢筋设计要求。

7.根据权利要求6所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计方法，其特征在于，还包括：

根据优化的所述钢筋设计要求来更新所述BIM模型，以自动创建钢筋图纸。

8.根据权利要求6所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计方法，其特征在于，根据所述设计规范要求，利用混合遗传算法来优化所述钢筋设计要求的所述步骤包括：

使用所述混合遗传算法搜索全局空间以获得用于纵向钢筋的优化方案，所述纵向钢筋的优化方案包括纵向受拉钢筋的数量和直径和纵向受压钢筋的数量和直径；

根据所述纵向钢筋的优化方案进行穷举搜索获得用于抗剪钢筋的优化方案，所述抗剪钢筋的优化方案包括所述抗剪钢筋的数量、直径和钢筋间距。

9.根据权利要求8所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计方法，其特征在于，所述混合遗传算法的目标函数包括代表钢筋数量的罚函数和代表纵向钢筋最大直径的罚函数，所述混合遗传算法的约束条件包括所述设计规范要求。

10.根据权利要求6-9所述的基于建筑信息模型的钢筋混凝土梁的设计方法，其特征在于，所述设计规范包括钢筋间距要求、钢筋直径要求、钢筋覆盖要求、最大钢筋面积要求和最小钢筋面积要求。