[发明专利]二次结构墙的砌体排布方法

说明书

本发明提供了一种二次结构墙的砌体排布方法，本发明可以根据二次结构墙体的边界和洞口信息以及砌体排布设计信息，生成符合规范要求的砌体排布最优方案，使得碎砖数量最少，节约人工切砖的工作量，减少材料消耗和固体废弃物。该发明优势在于可以考虑不同数量的洞口，生成多套优化方案，适用于不同规格的砌体材料，具有适用性强等特点。并且该方法创新采用5个变量，构建排布方案的染色体模型，即保障了方案的合规性，也保障每皮砖最多有3个碎砖；同时支持通过优化导墙高度，减少顶部碎砖数量。

技术领域

本发明涉及一种二次结构墙的砌体排布方法。

背景技术

二次结构是大型公共建筑中用于分割建筑空间的墙体，量大面广，对建筑施工进度、质量和成本影响大。设计院交付的施工图往往只给出了二次结构的墙体的砌体排布基本原则，譬如构造柱间距、圈梁间距、砌体尺寸，但设计不提供砌体结构的砌体排布图。因此，施工现场往往由工人根据实际情况进行自行排布，从而导致砌体材料随意切割，形成较多碎砖，成本高，材料浪费多，美观性差等问题频出。

虽然市面上已有一些砌体结构排布方法，难以适应不同尺寸的砌体材料和不同标高的门洞口等因素；并且不能给出多种方案供施工方根据实际情况进行选择，只能提供唯一的方案，所以实际应用较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二次结构墙的砌体排布方法。

为解决上述问题，本发明提供一种二次结构墙的砌体排布方法，包括：

步骤1：设置砌体排布设计信息；

步骤2：建立墙体BIM模型W；

步骤3：根据砌体排布设计信息和墙体BIM模型W，输入约束条件；

步骤4： 根据墙体模型W、砌体排布设计信息和约束条件，采用遗传算法，建立砌体排布的初始方案库GA_z；设置迭代代数z=0，；

步骤5：计算GA_z中各个方案ga_i的墙体周边的碎砖数量；

步骤6：计算GA_z中各个方案ga_i的洞口周边的碎砖数量；

步骤7：根据墙体碎砖数量计算GA_z中方案ga_i的适应度值F_i，F_i与碎砖数量成反比，F_i=f（s_j）；

步骤8：采用随机竞争选择算法，根据适应度值F_i，从GA_z中筛选N个染色体放入染色体库GA_z+1；即适应度值F_i高的元素ga_i以更高频率地进入GA_z+1；

步骤9：对GA_z+1中排砖方案ga_i进行染色体交叉与变异，形成子代染色体库GA_z+2，将迭代代数加1；将GA_z+2的值赋予GA_z；

步骤10：当迭代代数z达到最大进化次数Z，进入步骤11；否则进入步骤5；

步骤11：从染色体库GA中选择资源优化指数F_i最大的K组作为结果输出。

进一步的，在上述方法中，步骤1：设置砌体排布设计信息，包括：

步骤1.1：输入砌体尺寸信息，包括：长bs、宽bw、高bh；

步骤1.2：输入灰缝宽度t；

步骤1.3：输入马牙槎长度d；

步骤1.4： 输入导墙高度上下限H1、H2。

进一步的，在上述方法中，步骤2：建立墙体BIM模型W，包括：