摘要：传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建模与智能优化两个环节。基于图层自动识别算法、光学字符识别技术、自适应分块算法提出村镇轻钢框架结构BIM智能建模方法,包括图层识别、轴文本数据提取、墙体轮廓提取等,智能建模结果基本满足实际工程要求。基于提出的两阶段模拟退火算法给出村镇轻钢框架结构的智能优化方法,优化速度较快,优化效果良好。通过实际工程案例对提出的智能设计方法进行验证,结果表明,提出的村镇轻钢框架结构智能设计方法具有可行性,与传统的人工设计方法相比,设计周期可缩短70%以上,材料用量、结构设计指标接近人工设计结果。

摘要：在乡村振兴、双碳目标、建筑产业升级、装配式的大背景下,我国村镇经济实现了突飞猛进的发展。在住宅建设热潮的推动下,村镇住宅的发展从量的增加转变为质的提高,居住条件和建设质量的改善越来越成为村镇住宅下一阶段发展的必然要求。轻钢框架结构体系具有构件轻便、易于运输、抗震性能优良的特点,适用于村镇地区低层住宅。但已有的焊接、栓接的连接方式不满足低成本、简易施工的预期目的。为此,从村镇地区落后的运输条件和施工条件的立足点出发,提出了一种新型村镇轻钢框架结构体系,包括自攻螺钉连接节点、方钢管组合异形柱等。结合德胜村装配式村镇住宅钢结构房屋,研究了新型体系的结构设计和节点设计方法,详细介绍了其设计与施工过程中所采用的关键技术,包括装配式村镇住宅BIM正向设计技术、简易施工异形柱装配技术、装配化螺旋钢桩承台节点技术、节点简易化连接与安装技术。结果表明:这种新型体系结构设计指标满足相关规范要求,安全可靠;采用范围修正后的英国规范计算的螺钉抗剪承载力和欧洲规范计算的螺钉抗拔承载力,均比实际试验值略小,工程应用偏于安全;所提出的关键技术满足村镇住宅绿色环保、简易施工、经济效益优的内在要求,适于在村镇地区推广应用。