建筑結構工程設計策略研究范文

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一、設計重用目標及建筑結構工程特點

在軟件工程與機械工程領域，從零件出發的重用策略得到了廣泛應用。這給研究人員以啟發，嘗試在建筑工程領域應用類似的方法。模塊或者零件構成了軟件系統以及機械系統，它們便于實現標準化的特點成就了零件策略。借用這一概念，在建筑工程中某些分項或分部如果具備相同特點也是可以應用零件策略的。但建筑工程是一個非常復雜的系統，其結構設計并不具備應用零件策略的條件。構成建筑的基本力學體系和構件的是板、墻、梁、基礎、柱等，這些都是結構工程的設計對象。每個建筑都是一個定制工程，都是一個獨立的作品，這就導致工程與工程之間缺少可通用的部分。不同建筑體系的尺寸、結構構建以及構成都需要按照需求重新進行設計。此外，結構沒有零件與機械不同，所有固定在一起的構件形成了一個有機整體。雖然也可以人為進行劃分，但是人為劃分標準比較模糊，隨意性很大，難以實現零件化，部件的通用化和標準化也就更加無法實現。在這樣一個工程環境中，我們需要做的是尋找設計重用的新策略。設計重用的本質是為了提高設計新工程的效率，充分利用已有的設計成果。從不同的設計理論上來說，只要存在相似或相同的部分，那么就可以采用設計重用的方法來減少重復的工作量。在建筑工程內，存在著很多重復的內容。因為建筑物在建造的過程中必須逐層從下向上，各樓層之間的平面布局是逐層漸變的，相近和相鄰的樓層之間存在著一定數量的重復內容。通常相同布局的樓層在設計的過程中，工程師會將其歸為標準層，并在進行設計將其作為相對獨立的設計單元。對每個標準層逐一進行設計，圖紙是單獨成套的。本文的主要研究目標有兩個，一個是提高維護設計的效率；另一個是為了減少設計新標準層時的工作量，從已完成的標準層設計中提取可重用的設計信息。建筑工程是一種復雜的定制型工程，設計過程中的設計修改和設計變更占據了很大一部分時間。如果采用設計重用，那么就可以將重復設計的部分用可重用的單元替代。這樣只需修改可重用的單元就可以了，避免逐一對各標準層進行修改。

二、設計重用方案——以重用范圍為基礎

管理可重用單元、提取可重用單元以及使用可重用單元是設計重用方案的三個要素，與以零件為基礎的思路相對應，提出了以重用范圍為基礎的思路對可重用單元進行劃分。在以零件為基礎的方案當中，具有確定的邊界，它是依照零件的自身特性劃分的，但并不能確定有哪些可以應用到新設計中。在以重用范圍為基礎的方案中，單元的重用范圍是可以確定的。可以根據可重用單元的適應范圍來確定單元，以此形成的單元邊界是靈活的，但不一定具有明確的工程定義。

三、重用程序模塊的開發與實現

1.開發需求

在設計重用策略的實施過程中，工程師可以將可重用的標準層和單元作為單獨的文件進行儲存，可以用編碼對文件進行命名。工程師可利用CAD提供的引用其他文件信息的功能，在標準層文件中引用需要的可重用單元文件。在設計重用的整個過程中，由于建筑工程所具有的靈活性及復雜性特性，想要用程序自動實現可重用單元的編碼以及形成過程，在生產實踐中所要求的精確度是比較難達到的。這部分與傳統的工作模式相仿，是需要人工完成的。在引用標準層文件的過程中，如果有程序支持，那么只需要比較編碼就可以確定刻板；如果沒有程序支持，則需要將CAD的外部參照功能啟動，對編碼的關系進行比較。同時，插入可重用單元文件。

2.應用程序的實現

（1）對于標準層文件名，組裝程序會自動進行解析，確定其對應的標準層編號與內容的種類。

（2）對可重用單元庫中的文件進行搜索，對文件名進行解析，獲取適用范圍，匹配包含可重用單元的文件。

（3）將可重用單元文件借助外部參照控制函數插入到標準層文件當中。

四、結語

由于工作習慣和專業等方面的特點，建筑結構工程要結合自身的特點，借鑒其他領域的重用經驗進行有針對性的改進。本文將建筑結構工程的自身特點和設計流程相結合，構建了具有一套簡單可行的建筑結構設計重用策略。本策略能夠大幅度減少設計工作量，便于工程師組織可重用信息、提取可重用信息以及管理可重用信息。既可以提高設計效率，也能實現利用設計重用的目的。

作者：汪潔