基于BIM的池壁配筋图出图方法、系统、设备以及存储介质与流程

基于bim的池壁配筋图出图方法、系统、设备以及存储介质
技术领域
1.本发明涉及建筑结构模型设计的技术领域，尤其是涉及一种基于bim的池壁配筋图出图方法、系统、设备以及存储介质。


背景技术：

2.钢筋与混凝土材料既是建筑行业碳排放的主要贡献者，也是工业与民用建筑建设成本优化的关键。
3.相关技术中，水池池壁混凝土结构设计方法是根据水厂功能确定池壁荷载和每段池壁的尺寸，由设计人员依据经验、参照规范提供池壁厚，根据壁厚计算出符合规范要求的池壁内力结果，然后根据池壁内力结果由市场常用的商用设计软件生成对应壁厚的配筋结果，或由设计人员查设计配筋表/依据规范条文计算得出结果，最后在计算机辅助制图环境下得出施工图。
4.在上述的方案设计中，设计人员提供壁厚后计算内力结果，并在商用设计软件生成所有壁厚的配筋结果后，需要设计人员逐个校验所有配筋结果，并在其中找到成本最低的配筋结果，运算量大，导致设计效率低。


技术实现要素：

5.为了改善设计人员校验并找寻成本最低的配筋结果时设计效率低的问题，本技术提供一种基于bim的池壁配筋图出图方法、系统、设备以及存储介质。
6.第一方面，本技术提供一种基于bim的池壁配筋图出图方法，采用如下的技术方案：接收池壁尺寸信息和水池荷载条件信息；根据预设的壁厚生成规则，将所述池壁尺寸信息生成壁厚集，所述壁厚集包括若干个池壁壁厚；在预设的池壁弯矩系数库中，根据池壁尺寸信息和水池荷载条件信息查询与每个所述池壁壁厚对应的端部弯矩系数、跨中弯矩系数以及支座弯矩系数，生成弯矩系数集；根据预设的弯矩计算规则计算所述弯矩系数集中与每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩，生成内力包络数据包；根据预设的启发函数和配筋规则计算得出所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案，生成优选配筋方案集；利用预设的代价函数计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，将所述总成本最低的配筋方案标记为最优经济方案；将所述最优经济方案导入预设的bim建模系统并绘制平法施工图。
7.通过采用上述技术方案，系统在接收到用户端发送的壁板尺寸信息和荷载条件信息后，根据预设的壁厚生成规则将池壁尺寸信息生成符合施工规范的壁厚集；然后查询预设的池壁弯矩系数库，分别找到每个壁厚对应的端部弯矩系数、跨中弯矩系数以及支座弯
矩系数，并生成弯矩系数集，利用预设的弯矩计算规则根据弯矩系数集计算每个壁厚对应的端部弯矩、支座弯矩和跨中弯矩，生成内力包络数据包，接着根据预设的启发函数和配筋规则计算内力包络数据包中每个壁厚对应的四组配筋方案，生成优选配筋方案集，并根据预设的代价函数计算优选配筋方案集中每个优选配筋方案的总成本，将总成本最低的方案记为最优经济方案，最后将最优方案导入至预设的bim建模系统并绘制平法施工图。
8.系统自动计算所有符合工程施工标准的四组最优配筋方案，然后利用代价函数计算配筋方案中的最优方案，从而在满足工程施工标准的情况下找到成本最低的方案，有助于避免设计人员对每个步骤中的数据进行计算核验并找寻成本最低的方案，有利于提高配筋方案的设计效率，减少了设计时间。
9.可选的，在所述将所述池壁尺寸信息生成壁厚集之后，还包括：判断所述壁厚集中的壁厚是否在预设的壁厚范围内；若否，则剔除所述壁厚集中在预设的壁厚范围内的壁厚。
10.通过采用上述技术方案，判断壁厚集中的壁厚是否在预设的壁厚范围内，若否，则剔除壁厚集中不在预设的壁厚范围内的壁厚，若是，则保留壁厚集中在预设的壁厚范围内的壁厚，从而有助于减少系统后续的运算量，提高系统的配筋方案设计效率。
11.可选的，所述池壁尺寸信息包括多段池壁长度和池壁高度，所述利用预设的启发函数和配筋规则根据所述内力包络数据包计算每个壁厚对应的四组配筋方案包括：根据预设的配筋规则生成与每个所述壁厚对应的端部配筋率、支座配筋率以及跨中配筋率；根据预设的启发函数，以所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的跨中最大弯矩及与每个壁厚对应的跨中配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案一；根据预设的启发函数，以所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的支座最大弯矩及与每个壁厚对应的支座配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案二；根据预设的启发函数，布置一根贯穿多段池壁的钢筋，根据所述内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩在池壁布置加密钢筋，生成配筋方案三；根据预设的启发函数，以所述内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩布置多根贯穿多段池壁的钢筋，生成配筋方案四。
12.通过采用上述技术方案，对每个壁厚利用启发函数生成符合施工规范的配筋方案，过程中以四组布置逻辑作为设计基础，从而生成与四个布置逻辑分别一一对应的四组钢筋量最低的配筋方案；将所有配筋方案简化为四组配筋方案，有助于减少系统的运算量；并找到成本最低的配筋方案，有助于降低施工成本。
13.可选的，在所述生成配筋方案二之后，还包括：根据预设的钢筋截断规则对配筋方案一和配筋方案二中的钢筋进行截断。
14.通过采用上述技术方案，根据预设的截断规则对方案一和方案二中的钢筋进行截断，从而在满足施工规范的基础上进一步减少钢筋的用量，有助于减少施工成本。
15.可选的，在所述根据预设的启发函数和配筋规则计算得出所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案之后，还包括：根据所述内力包络数据包和预设的截面生成规则生成每个壁厚对应的关键截面；
根据预设的配筋标准规则计算所述每个壁厚对应的关键截面的标准配筋参数范围；判断所述优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋参数是否在标准配筋参数范围内；若是，则保留所述优选配筋方案集中配筋参数在预设的标准配筋参数范围内的配筋方案。
16.通过采用上述技术方案，根据内力包络数据和预设的截面生成规则计算每个壁厚对应的关键截面，根据预设的配镜标准规则计算每个壁厚对应的关键截面的标准配筋参数，然后将优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋参数与标准配筋参数比对，若配筋方案的配筋参数在标准配筋参数范围内，则将对应的配筋方案保留，有助于提高四组配筋方案的规范性，从而满足工程施工的规范需要，也避免了人工校验数据，有利于减少设计人员工作量，加快了配筋方案的设计效率。
17.可选的，所述根据预设的代价函数计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，包括：根据预设的钢筋量计算规则，计算所述优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋量，将每个所述壁厚对应的四组配筋方案中配筋量最少的配筋方案记为优选配筋方案，生成最优配筋方案集，将最优配筋方案集设置为优选配筋方案集；根据预设的代价函数，计算所述优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的总成本。
18.通过采用上述技术方案，根据钢筋量计算规则计算优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋量，对于同一壁厚的四组配筋方案，将四组配筋方案中配筋量最少的配筋方案记为优选配筋方案，整合每个壁厚对应的优选配筋方案生成优选配筋方案集，最后利用代价函数计算优选方案的总成本并将总成本最低的优选配筋方案记为最优经济方案；系统记录同一壁厚的四组方案中钢筋量最少的配筋方案，再利用代价函数计算对应的总成本，从而避免对所有方案计算总成本，有助于减少系统的计算量，提高计算效率。
19.可选的，所述根据预设的代价函数计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，包括：根据预设的碳排放计算规则计算所述优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的碳排放量，生成碳排放量集；判断所述碳排放量集中的碳排放量是否在预设的碳排放标准范围内；若否，则剔除所述碳排放量不在预设的碳排放标准范围内的优选配筋方案，生成第一优选配筋方案集；根据预设的代价函数计算所述第一优选配筋方案集中每个优选配筋方案的总成本。
20.通过采用上述技术方案，系统根据预设的碳排放计算规则计算每个优选配筋方案的碳排放量，然后判断所有优选配筋方案的碳排放量是否在预设的碳排放范围内，若不在，则剔除不在碳排放范围内的碳排放量对应的优选配筋方案，将在碳排放范围内的碳排放量对应的优选配筋方案保留并生成第一优选配筋方案集，最后用预设待代价函数计算第一优选配筋方案集中优选配筋方案的总成本，从而在保证优选配筋方案满足在碳排放范围内的情况下减少了系统的计算量，有助于减少环境污染，也减少了系统的运算量，提高了配筋方
案的设计效率。
21.第二方面，本技术提供一种基于bim的池壁配筋图出图系统，采用如下的技术方案：所述系统包括：信息录入模块，用于接收池壁尺寸信息和水池荷载条件信息；壁厚生成模块, 用于根据预设的壁厚生成规则，将所述池壁尺寸信息生成壁厚集；弯矩系数查询模块，用于在预设的池壁弯矩系数库中，根据所述池壁尺寸信息和水池荷载条件信息查询与每个所述池壁壁厚对应的端部弯矩系数、跨中弯矩系数以及支座弯矩系数，生成弯矩系数集；弯矩计算模块，用于根据预设的弯矩计算规则，计算所述弯矩系数集中与每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩，生成内力包络数据包；方案生成模块，用于利用根据预设的启发函数和配筋规则，计算得出所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案，生成优选配筋方案集；成本生成模块，用于根据预设的代价函数，计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，将所述总成本最低的配筋方案标记为最优经济方案；施工图绘制模块，用于将所述最优经济方案导入预设的bim建模系统并绘制平法施工图。
22.第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下的技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上所述任一种基于bim的池壁配筋图出图方法的计算机程序。
23.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于bim的池壁配筋图出图方法的计算机程序。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.在接收用户端发送的壁板尺寸和荷载条件后，系统自动生成符合施工规范的壁厚集，查询预设的池壁弯矩系数库找到每个壁厚对应的端部、跨中以及支座的弯矩系数并根据预设的第一计算规则计算每个壁厚对应的端部、跨中以及支座的弯矩，然后利用预设的启发函数和配筋规则计算所有壁厚对应的四组钢筋方案，最后利用代价函数求得最优方案，从而统筹所有壁厚得到成本最低的配筋方案，避免了设计人员对每个步骤中的数据进行校验计算，再找寻成本最低的方案，有助于提高减少了设计时间，提高了设计效率；2.当池壁长存在多段长度时，本系统能够在生成符合施工规范的基础上，统筹多段长度的配筋方案，使得多段长度的池壁总配筋量最低，从而成本最低；3.系统自动计算每个壁厚的最优配筋方案并将最优配筋方案中的配筋参数与标准配筋参数比对，确保最优配筋方案的配筋参数符合施工规范，最终生成最优方案，避免人工校验，有助于减少工作量。
附图说明
25.图1是本技术实施例中基于bim的池壁配筋图出图方法的流程图。
26.图2是本技术实施例中水池的结构示意图。
27.图3是本技术实施例中基于bim的池壁配筋图出图系统的结构框图。
28.附图标记说明：201、信息录入模块；202、壁厚生成模块；203、弯矩系数查询模块；204、弯矩计算模块；205、方案生成模块；206、成本生成模块；207、施工图绘制模块。
具体实施方式
29.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种基于bim的池壁配筋图出图方法，该方法基于一种池壁配筋图出图系统，池壁配筋图出图系统可以根据池壁的尺寸规格等变量信息，生成池壁的配筋图。
31.如图1所示，该方法包括以下步骤：s101，接收池壁尺寸信息和水池荷载条件信息。
32.具体来说，池壁配筋图出图系统设置有参数输入界面，设计人员可以在电脑端或其他移动终端打开参数输入界面，从而向系统发送池壁尺寸信息和水池荷载条件信息，池壁尺寸信息包括池壁高度和多段池壁长度，水池荷载条件信息包括池内水体高度、池外土体高度以及水池顶部有刚性结构楼板或水池顶部无刚性结构楼板等信息。
33.s102，根据预设的壁厚生成规则，将池壁尺寸信息生成壁厚集,壁厚集包括若干个池壁壁厚。
34.具体来说，设计人员根据施工规范、设计经验以及现场的施工情况在系统中预设有壁厚生成规则，基于bim的池壁配筋图出图系统根据预设的壁厚生成规则生成若干个符合规范的池壁壁厚。
35.s103，在预设的池壁弯矩系数库中，根据池壁尺寸信息和水池荷载条件信息查询与每个池壁壁厚对应的端部弯矩系数、跨中弯矩系数以及支座弯矩系数，生成弯矩系数集。
36.具体来说，如图2所示，系统预设有池壁弯矩系数库，池壁弯矩系数库包括不同受力方向和受力情况下对应的端部、跨中以及支座的弯矩系数，其中受力方向包括单向板受力和双向板受力，受力情况包括均布荷载和非均布荷载；根据池壁尺寸信息和水池荷载条件信息判断水池的受力方向和受力情况，并在预设的池壁弯矩系数库中，根据受力方向和受力情况查询端部、跨中以及支座的弯矩系数，生成弯矩系数集。
37.举例来说，假设池壁的长度和宽度中，较长边为a，较短边为b；若水池顶部无刚性结构楼板且满足a/b大于2时，则按单向板计算；若水池顶部无刚性结构楼板且满足a/b小于2时或水池顶部有刚性结构楼板时按双向板计算。
38.单向板为主要沿短边方向受力，双向板沿长边和短边方向均受力；设计人员根据池内水体高度和池外土体高度判断水池池壁的受力情况；若池壁表面荷载连续作用且大小各处相等则按均布荷载计算；否则按非均布荷载计算。
39.s104，根据预设的弯矩计算规则计算弯矩系数集中与每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩，生成内力包络数据包。
40.具体来说，设计人员根据施工规范在系统中预设有弯矩计算规则，根据预设的弯矩计算规则，计算弯矩系数集中与每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯距，生成内力包络数据包。
41.s105，根据预设的启发函数和配筋规则计算得出内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案，生成优选配筋方案集。
42.具体来说，系统中预设有启发函数和施工规范中的配筋规则，利用启发函数和配筋规则，根据端部、跨中以及支座的弯矩计算每个壁厚对应的符合实际施工需求的四组配筋方案，生成优选配筋方案集。
43.s106，利用预设的代价函数计算优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，将总成本最低的配筋方案标记为最优经济方案。
44.具体来说，系统预设的配筋方案总成本的计算公式为：q= mc×
（pc+γ
×
ec）+ ms×
（ps+γ
×es
）其中：q 为针对特定壁厚和配筋的方案成本；mc为该方案的混凝土用量；m
s 为该方案的钢筋用量；pc为设计情形下预估的混凝土单位价格；ps为设计情形下预估的钢筋单位价格；ec为混凝土单位碳排放系数；es为钢筋单位碳排放系数；γ为碳排放重要性系数，当考虑碳排放因素时γ大于0。
45.利用预设的代价函数计算优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，将总成本最低的配筋方案标记为最优经济方案，从而找到总成本最低的方案。
46.s107，将最优经济方案导入预设的bim建模系统并绘制平法施工图。
47.具体来说，将计算出来的最优经济方案导入预设的bim建模系统，利用bim建模系统自动绘制平面施工图。
48.总结而言，系统根据规范计算出每个壁厚对应的四组配筋方案，有助于避免设计人员在设计池壁配筋方案的过程中对每个数据都进行校验，再计算总成本，最后找到总成本最低的配筋方案，有利于提高设计效率。
49.在一个实施例中，考虑到系统生成的壁厚集中壁厚多，导致后续计算配筋方案时运算量大的问题，在利用预设的壁厚生成规则根据池壁尺寸信息生成壁厚集之后，还可以存在如下处理：判断壁厚集中的壁厚是否在预设的壁厚范围内；若否，则剔除壁厚集中在预设的壁厚范围内的壁厚。
50.具体来说，设计人员预先根据现场施工条件设计出符合标准的壁厚范围，并在参数输入界面发送至系统，系统根据壁厚生成规则生成壁厚集后，判断壁厚集中的壁厚是否在预设的壁厚范围内；若否，则剔除不在预设的壁厚范围内的壁厚；若是，则保留在预设的壁厚范围内的壁厚，从而减少后续步骤中系统的计算量，有助于减少系统的计算时间，提高设计效率。
51.在一个实施例中，考虑到在符合施工规范的条件下，每个壁厚对应的配筋方案数量多，运算量大的问题，根据预设的启发函数和配筋规则计算得出内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案可以存在如下处理：根据预设的配筋规则生成与每个壁厚对应的端部配筋率、支座配筋率以及跨中配筋率；
根据预设的启发函数，以内力包络数据包中与每个壁厚对应的跨中最大弯矩及与每个壁厚对应的跨中配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案一；根据预设的启发函数，以内力包络数据包中与每个壁厚对应的支座最大弯矩及与每个壁厚对应的支座配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案二；根据预设的启发函数，布置一根贯穿多段池壁的钢筋，根据内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩在池壁布置加密钢筋，生成配筋方案三；根据预设的启发函数，以内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩布置多根贯穿多段池壁的钢筋，生成配筋方案四。
52.具体来说，设计人员根据施工规范在系统中预设有配筋规则，根据配筋规则生成每个壁厚对应的端部、支座以及跨中的配筋率后，按照跨中配筋率最低以及内力包络数据包中跨中最大的弯矩进行钢筋布置，生成配筋方案一；按照支座配筋率最低以及内力包络数据包中支座最大的弯矩进行钢筋布置，生成配筋方案二；布置一根钢筋贯穿所有段池壁，根据内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中最大的弯矩在端部和支座的位置再布置多根钢筋进行加密，从而增加钢筋的强度，使得钢筋能够满足受力需求，生成配筋方案三；根据根据内力包络数据包中端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中最大的弯矩布置多根贯穿所有段池壁的钢筋，从而对钢筋进行加密，使得钢筋能够满足受力需求，生成配筋方案四。
53.采用上述方案，进一步限定对池壁进行配筋时按照四种钢筋布置逻辑为设计基础进行配筋，从而针对每个壁厚生成对应的四组配筋量最少的配筋方案，减少了系统的运算量，有助于提高设计效率，也有利于降低施工成本。
54.在一个实施例中，考虑到在钢筋布置时，钢筋的受力强度大于受力需求，即钢筋存在冗余的情况，在生成配筋方案二之后，还可以存在如下处理：根据预设的钢筋截断规则对配筋方案一和配筋方案二中的钢筋进行截断。
55.举例来说，多根钢筋中相邻两个钢筋之间的间距取100mm到200mm，相邻两个钢筋之间的间距均为10mm的倍数或为125mm。悬臂板主筋间距小于125mm时，在池壁总高1/3处，根据实际工况间隔截断较粗的一根钢筋。
56.双向板单面受力工况某一方向模板长度大于等于3m时，按负弯矩钢筋间距小于等于125mm原则配筋，间隔截断较粗的一根主筋，水平方向截断长度取双向板水平净宽度的1/4和净高度的1/3之小值，竖向取净高度的1/3和水平净跨度的1/2之小值，截断后的主筋最大间距不超过250mm。
57.双向板双面受力时，先验算截断较粗的一根钢筋，不满足要求再验算截断较细的一根，仍不能满足要求，验算把较粗的一根加大一级后截断较细的一根，如仍不满足要求钢筋不截断。统计钢筋用量时另计锚固长度。
58.根据受力需求对钢筋进行截断，从而减少钢筋用量，有助于减少施工成本。
59.在一个实施例中，考虑到设计人员需要对系统计算的配筋方案进行校验，运算量大的问题，在根据预设的启发函数和配筋规则计算得出内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案之后，还可以存在如下处理：根据内力包络数据包和预设的截面生成规则生成每个壁厚对应的关键截面；
根据预设的配筋标准规则计算每个壁厚对应的关键截面的标准配筋参数范围；判断优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋参数是否在标准配筋参数范围内；若是，则保留优选配筋方案集中配筋参数在预设的标准配筋参数范围内的配筋方案。
60.具体来说，设计人员根据施工规范在系统内预设有截面生成规则和配筋标准规则，系统可以根据内力包络数据包和预设的截面生成规则生成每个壁厚对应的关键截面。在池壁配筋设计中，最大正弯矩一般作用在跨中，而最大负弯矩及最大剪力一般作用在支座处，所以一般取跨中截面和支座截面作为关键截面。
61.根据预设的配筋标准规则计算每个壁厚关键截面的标准配筋参数，然后剔除优选配筋方案集中不在标准配筋参数范围内的配筋方案，从而确保优选配筋方案集中的配筋方案符合施工规范，避免了设计人员逐个校验，有助于加快配筋方案的设计效率。
62.在一个实施例中，考虑到对所有优选方案集中的配筋方案计算总成本时计算量大，根据预设的代价函数计算优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本可以进行如下处理：根据预设的钢筋量计算规则，计算优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋量，将每个壁厚对应的四组配筋方案中配筋量最少的配筋方案记为优选配筋方案，生成最优配筋方案集，将最优配筋方案集设置为优选配筋方案集；根据预设的代价函数，计算优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的总成本。
63.具体来说，系统预设有钢筋量计算规则和代价函数，根据钢筋量计算规则计算优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋量，举例来说，跨中截面的配筋率为a，跨中的长度为b，则跨中的配筋量为ab，而壁厚的配筋量为端部、跨中以及支座的配筋量之和；将每个壁厚对应的四组配筋方案中配筋量最少的配筋方案记为优选配筋方案，生成优选配筋方案集，利用预设的代价函数计算每个优选配筋方案的总成本，从而对于同一壁厚只保留一种配筋量最少的方案，有助于减少系统计算总成本的计算量，有助于提高设计效率。
64.在一个实施例中，考虑到实际施工过程中需要考虑碳排放量对环境的影响，根据预设的代价函数计算优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本可以进行如下处理：根据预设的碳排放计算规则计算优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的碳排放量，生成碳排放量集；判断碳排放量集中的碳排放量是否在预设的碳排放标准范围内；若否，则剔除碳排放量不在预设的碳排放标准范围内的优选配筋方案，生成第一优选配筋方案集；根据预设的代价函数计算第一优选配筋方案集中每个优选配筋方案的总成本。
65.具体来说，设计人员根据现有的碳排放标准在系统中预设有碳排放计算规则以及根据实际施工情况预设碳排放标准范围，在计算每个优选配筋方案之前，利用预设的碳排放计算规则计算每个优选配筋方案的碳排放量，若优选配筋方案的碳排放量在预设的碳排放标准范围内，则保留对应的优选配筋方案，生成第一优选配筋方案集，最后利用代价函数计算第一优选配筋方案集中每个优选配筋方案的总成本。
66.设置碳排放标准范围进一步限制优选配筋方案，使得系统计算总成本时的运算量减少，有助于提高设计效率，也有利于减少环境污染。
67.本技术实施例的实施原理为：系统自动根据预设的壁厚生成规则生成所有符合实际施工需求的若干个池壁壁厚，然后根据池壁尺寸信息和水池荷载条件信息判断水池的受
力方向和受力情况，并在预设的池壁弯矩系数库中，根据受力方向和受力情况查询端部、跨中以及支座的弯矩系数，接着根据弯矩计算规则计算每个壁厚对应的端部、跨中以及支座的弯矩，之后利用启发函数和配筋规则，根据端部、跨中以及支座的弯矩计算每个壁厚对应的符合实际施工需求的四组配筋方案，再根据代价函数计算所有配筋方案的总成本，将总成本最低的配筋方案导入至bim建模系统并回执平面施工图，从而有助于避免设计人员在设计池壁配筋方案的过程中对每个数据都进行校验，再计算总成本，最后找到总成本最低的配筋方案，有利于提高设计效率。
68.如图3所示，基于上述方法，本技术实施例还公开一种基于bim的池壁配筋图出图系统，基于bim的池壁配筋图出图系统包括：信息录入模块201，用于接收池壁尺寸信息和水池荷载条件信息；壁厚生成模块202, 用于根据预设的壁厚生成规则，将池壁尺寸信息生成壁厚集；弯矩系数查询模块203，用于在预设的池壁弯矩系数库根据池壁尺寸信息和水池荷载条件信息查询与每个池壁壁厚对应的端部弯矩系数、跨中弯矩系数以及支座弯矩系数，生成弯矩系数集；弯矩计算模块204，用于根据预设的弯矩计算规则计算弯矩系数集中与每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩，生成内力包络数据包；方案生成模块205，利用根据预设的启发函数和配筋规则计算得出内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案，生成优选配筋方案集；成本生成模块206，用于根据预设的代价函数计算优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，将总成本最低的配筋方案标记为最优经济方案；施工图绘制模块207，用于将最优经济方案导入预设的bim建模系统并绘制平法施工图。
69.在一个实施例中，壁厚生成模块202还用于：判断壁厚集中的壁厚是否在预设的壁厚范围内；若否，则剔除壁厚集中在预设的壁厚范围内的壁厚。
70.在一个实施例中，方案生成模块205还用于：根据预设的配筋规则生成与每个壁厚对应的端部配筋率、支座配筋率以及跨中配筋率；根据预设的启发函数，以内力包络数据包中与每个壁厚对应的跨中最大弯矩及与每个壁厚对应的跨中配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案一；根据预设的启发函数，以内力包络数据包中与每个壁厚对应的支座最大弯矩及与每个壁厚对应的支座配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案二；根据预设的启发函数，布置一根贯穿多段池壁的钢筋，根据内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩在池壁布置加密钢筋，生成配筋方案三；根据预设的启发函数，以内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩布置多根贯穿多段池壁的钢筋，生成配筋方案四。
71.在一个实施例中，方案生成模块205还用于：根据预设的钢筋截断规则对配筋方案一和配筋方案二中的钢筋进行截断。
72.在一个实施例中，方案生成模块205还用于：根据内力包络数据包和预设的截面生成规则生成每个壁厚对应的关键截面；根据
预设的配筋标准规则计算每个壁厚对应的关键截面的标准配筋参数范围；判断优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋参数是否在标准配筋参数范围内；若是，则保留优选配筋方案集中配筋参数在预设的标准配筋参数范围内的配筋方案。
73.在一个实施例中，成本生成模块206还用于：根据预设的钢筋量计算规则，计算优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋量，将每个壁厚对应的四组配筋方案中配筋量最少的配筋方案记为优选配筋方案，生成最优配筋方案集，将最优配筋方案集设置为优选配筋方案集；根据预设的代价函数，计算优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的总成本。
74.在一个实施例中，成本生成模块206还用于：根据预设的碳排放计算规则计算优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的碳排放量，生成碳排放量集；判断碳排放量集中的碳排放量是否在预设的碳排放标准范围内；若否，则剔除碳排放量不在预设的碳排放标准范围内的优选配筋方案，生成第一优选配筋方案集；根据预设的代价函数计算第一优选配筋方案集中每个优选配筋方案的总成本。
75.本技术实施例还公开一种计算机设备。
76.具体来说，该设备包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述一种基于bim的池壁配筋图出图方法的计算机程序。
77.本技术实施例还公开一种计算机可读存储介质。
78.具体来说，该计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行如上一种基于bim的池壁配筋图出图方法的计算机程序，该计算机可读存储介质例如包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（read-onlymemory，rom）、随机存取存储器（randomaccessmemory，ram）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
79.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于bim的池壁配筋图出图方法，其特征在于，所述方法包括：接收池壁尺寸信息和水池荷载条件信息；根据预设的壁厚生成规则，将所述池壁尺寸信息生成壁厚集，所述壁厚集包括若干个池壁壁厚；在预设的池壁弯矩系数库中，根据池壁尺寸信息和水池荷载条件信息查询与每个所述池壁壁厚对应的端部弯矩系数、跨中弯矩系数以及支座弯矩系数，生成弯矩系数集；根据预设的弯矩计算规则计算所述弯矩系数集中与每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩，生成内力包络数据包；根据预设的启发函数和配筋规则计算得出所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案，生成优选配筋方案集；利用预设的代价函数计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，将所述总成本最低的配筋方案标记为最优经济方案；将所述最优经济方案导入预设的bim建模系统并绘制平法施工图。2.根据权利要求1所述的一种基于bim的池壁配筋图出图方法，其特征在于，在所述将所述池壁尺寸信息生成壁厚集之后，还包括：判断所述壁厚集中的壁厚是否在预设的壁厚范围内；若否，则剔除所述壁厚集中在预设的壁厚范围内的壁厚。3.根据权利要求1所述的一种基于bim的池壁配筋图出图方法，其特征在于，所述池壁尺寸信息包括多段池壁长度和池壁高度，所述根据预设的启发函数和配筋规则计算得出所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案包括：根据预设的配筋规则生成与每个所述壁厚对应的端部配筋率、支座配筋率以及跨中配筋率；根据预设的启发函数，以所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的跨中最大弯矩及与每个壁厚对应的跨中配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案一；根据预设的启发函数，以所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的支座最大弯矩及与每个壁厚对应的支座配筋率中最低配筋率对池壁进行钢筋布置，生成配筋方案二；根据预设的启发函数，布置一根贯穿多段池壁的钢筋，根据所述内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩在池壁布置加密钢筋，生成配筋方案三；根据预设的启发函数，以所述内力包络数据包中每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩中的最大弯矩布置多根贯穿多段池壁的钢筋，生成配筋方案四。4.根据权利要求3所述的一种基于bim的池壁配筋图出图方法，其特征在于，在所述生成配筋方案二之后，还包括：根据预设的钢筋截断规则对配筋方案一和配筋方案二中的钢筋进行截断。5.根据权利要求1所述的一种基于bim的池壁配筋图出图方法，其特征在于，在所述根据预设的启发函数和配筋规则计算得出所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案之后，还包括：根据所述内力包络数据包和预设的截面生成规则生成每个壁厚对应的关键截面；根据预设的配筋标准规则计算所述每个壁厚对应的关键截面的标准配筋参数范围；
判断所述优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋参数是否在标准配筋参数范围内；若是，则保留所述优选配筋方案集中配筋参数在预设的标准配筋参数范围内的配筋方案。6.根据权利要求1所述的一种基于bim的池壁配筋图出图方法，其特征在于，所述根据预设的代价函数计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，包括：根据预设的钢筋量计算规则，计算所述优选配筋方案集中每个配筋方案的配筋量，将每个所述壁厚对应的四组配筋方案中配筋量最少的配筋方案记为优选配筋方案，生成最优配筋方案集，将最优配筋方案集设置为优选配筋方案集；根据预设的代价函数，计算所述优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的总成本。7.根据权利要求6所述的一种基于bim的池壁配筋图出图方法，其特征在于，所述根据预设的代价函数计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，包括：根据预设的碳排放计算规则计算所述优选配筋方案集中每个优选配筋方案对应的碳排放量，生成碳排放量集；判断所述碳排放量集中的碳排放量是否在预设的碳排放标准范围内；若否，则剔除所述碳排放量不在预设的碳排放标准范围内的优选配筋方案，生成第一优选配筋方案集；根据预设的代价函数计算所述第一优选配筋方案集中每个优选配筋方案的总成本。8.一种基于bim的池壁配筋图出图系统，其特征在于，所述系统包括：信息录入模块(201)，用于接收池壁尺寸信息和水池荷载条件信息；壁厚生成模块(202), 用于根据预设的壁厚生成规则，将所述池壁尺寸信息生成壁厚集；弯矩系数查询模块(203)，用于在预设的池壁弯矩系数库中，根据所述池壁尺寸信息和水池荷载条件信息查询与每个所述池壁壁厚对应的端部弯矩系数、跨中弯矩系数以及支座弯矩系数，生成弯矩系数集；弯矩计算模块(204)，用于根据预设的弯矩计算规则，计算所述弯矩系数集中与每个壁厚对应的端部弯矩、跨中弯矩以及支座弯矩，生成内力包络数据包；方案生成模块(205)，利用根据预设的启发函数和配筋规则，计算得出所述内力包络数据包中与每个壁厚对应的四组配筋方案，生成优选配筋方案集；成本生成模块(206)，用于根据预设的代价函数，计算所述优选配筋方案集中所有配筋方案对应的总成本，将所述成本最低的配筋方案标记为最优经济方案；施工图绘制模块(207)，用于将所述最优经济方案导入预设的bim建模系统并绘制平法施工图。9.一种计算机设备，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种基于bim的池壁配筋图出图方法的计算机程序。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种基于bim的池壁配筋图出图方法的计算机程序。

技术总结
本申请涉及一种基于BIM的池壁配筋图出图方法、系统、设备以及存储介质，其中方法包括：接收用户端发送的池壁尺寸信息和水池荷载条件信息；根据预设的壁厚生成规则，将池壁尺寸信息生成壁厚集；在预设的池壁弯矩系数库中，根据池壁尺寸信息和水池荷载条件信息查询与每个池壁壁厚对应的端部、跨中以及支座的弯矩系数；根据弯矩计算规则计算弯矩系数集中每个壁厚对应位置的弯矩；根据启发函数和配筋规则计算每个壁厚对应的配筋方案；利用代价函数计算所有配筋方案对应的总成本，将总成本最低的配筋方案导入BIM建模系统并绘制平法施工图。本申请具有的技术效果是：有助于减少设计人员的计算量，提高了配筋方案的设计效率。提高了配筋方案的设计效率。提高了配筋方案的设计效率。


技术研发人员：戴德胜 吴伟 罗晋 徐菲 林雨豪 徐炳乾 尹婷婷 方祥红 于海明 魏娜
受保护的技术使用者：南京市市政设计研究院有限责任公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/9/22