[发明专利]一种基于多目标优化的建筑结构设计方法

权利要求书

1.一种基于多目标优化的建筑结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将包括各种相关结构尺寸的建筑结构模型转换为Abaqus可识别的计算输入文件，从而建立建筑结构的Abaqus模型；

(2)基于多目标优化分析软件Isight，搭建建筑结构多目标优化设计综合分析平台；基于建筑结构多目标优化设计综合分析平台，调用Abaqus软件得到建筑结构的数值仿真计算结果；编写多个C#可执行程序，将C#可执行程序集成到建筑结构多目标优化设计综合分析平台的相应计算模块中，实现对从仿真计算结果生成的数据库文件中读取的分析结果进行进一步的计算；

(3)在建筑结构多目标优化设计综合分析平台的Optimization模块中指定优化算法，选择参与进行优化计算的参数，并根据优化计算目的在包括建筑结构的总重量或总造价、建筑结构自振第一周期、建筑结构扭转平动周期比的计算结果中选择一个或多个作为优化目标；

(4)在建筑结构多目标优化设计综合分析平台的Optimization模块中对包括周期比、层间位移角、轴压比的结果设定上下限作为优化计算的约束条件，在建筑结构试验设计多目标优化设计综合分析平台的迭代计算中，自动识别计算中不满足约束条件的计算项，并进行可剔除；

(5)在建筑结构多目标优化设计综合分析平台中，根据优化多目标生成包含上述多目标及其中每个目标的权重比的目标函数，剔除不满足约束条件的计算项后，从剩余的计算项中根据目标函数选择相对最优的计算方案作为设计结果；

(6)在结构设计软件中进行验证计算，各计算指标都满足要求，即可作为最终合理的优化设计方案。

2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的建筑结构设计方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述建筑结构模型来自建筑结构设计软件YJK、PKPM、Midas或ETABS；当所述建筑结构模型来自建筑结构设计软件PKPM、Midas或ETABS时，通过YJK自带的接口将所述建筑结构模型转换为YJK格式模型，再通过YJKToAbaqus数据转换接口软件进行Abaqus格式的模型转换，获得Abaqus可识别的计算输入文件。

3.根据权利要求2所述的基于多目标优化的建筑结构设计方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述建筑结构多目标优化设计综合分析平台调用有限元软件Abaqus对建筑结构进行分析计算，通过多目标优化分析实现建筑结构方案的优化设计。

4.根据权利要求3所述的基于多目标优化的建筑结构设计方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，有限元软件Abaqus的主要计算结果为数据库文件“(.ODB)格式”。

5.根据权利要求4所述的基于多目标优化的建筑结构设计方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，C#可执行程序包括将计算结果的文本文件作为输入，对其中的计算结果通过关键字进行分类并计算，将包括简单的节点、单元应力应变数据的结果计算为反映建筑结构性能的指标，包括层间位移角、模型体积、墙柱轴力的数据，并输出文本文件到计算机指定位置。