【摘 要】
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BIM技术在建筑工程领域的应用正由基础概念阶段转向深度应用阶段。砌体结构作为建筑工程中最常见的一种子分部工程,是建筑物的重要组成部分。当前,砌体排布领域信息化程度较低,BIM技术与其结合应用较少。在智能建造与建筑工业化的大背景下,本文运用BIM二次开发技术结合智能优化算法,提出一种基于递推排布策略和BIM技术的砌体墙砖自动优化布置方案。首先,对砌体墙进行分维度分析以寻求最佳的砖块排布方案。在纵向维
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BIM技术在建筑工程领域的应用正由基础概念阶段转向深度应用阶段。砌体结构作为建筑工程中最常见的一种子分部工程,是建筑物的重要组成部分。当前,砌体排布领域信息化程度较低,BIM技术与其结合应用较少。在智能建造与建筑工业化的大背景下,本文运用BIM二次开发技术结合智能优化算法,提出一种基于递推排布策略和BIM技术的砌体墙砖自动优化布置方案。首先,对砌体墙进行分维度分析以寻求最佳的砖块排布方案。在纵向维度上,受packing问题启发,结合粒子群算法建立了一种数学模型。计算得到一组准确、有效的数据作为后续研究砖块自动化排布的依据,并由此确定横向维度的分区边界条件。在横向维度上,提出了一种矩形结构分区下料递推排布算法,将墙体分为四种区域、两类分行以确定每一块砖的切割长度及放置位置。而后分别对砌体墙不同维度开发了Dynamo应用程序模块,完成了程序的编写工作,拓展了Dynamo函数库。将算法运行结果赋予实际工程意义,多平台协同工作创建单一边界条件下的砖块排布模型。其次,基于Dynamo二次开发技术,进行动态多规耦合的构件排布算法研究,完成构造柱、门窗洞口双边混凝土块的自动化布置,为之后更加深入的研究打下良好基础。依托于数据的共享联动,完成多样边界条件及岛式多约束非连续界面的砖块递推排布方案应用及算法研究。配合Dynamo二次开发技术,自动化创建包含门窗洞口、构造柱等多类边界条件下的砌体优化排布模型。最后,将该研究方案应用于实际工程案例,对不同尺寸的砌体墙进行全自动化的砖块布局设计,创建了多种边界条件下的砖块排布模型,实现了砌体墙砖块下料的自动化统计,进一步证实基于递推排布策略和BIM技术的砌体墙砖自动优化布置方案的可行性与有效性。
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