桁架柱脚点确定方法、电子设备及计算机可读存储介质与流程

本说明书涉及桁架，尤其是涉及一种桁架柱脚点确定方法、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、在建筑行业，钢架结构是不可或缺的支撑部件。常用的支架结构有钢架与桁架两种方式。钢架结构是由横梁、立柱组成的整体结构，而桁架结构的弦杆和腹杆连接采用铰接。与钢架相比桁架具有大跨度、少柱脚的优点，但是桁架对柱脚点的要求较为严格，需要打在承重墙或者横梁上防止对建筑物顶板造成破坏。

2、而相关技术中桁架柱脚点的确定一般是由人工凭借工作经验来进行确定的。这种方式由于依赖个人经验，效率低且可能会存在对桁架柱脚点产生误判的情况，导致无法确定出合适的柱脚点方案。

技术实现思路

1、本说明书旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本说明书的一个目的在于提出一种桁架柱脚点确定方法。

2、本说明书第二个目的在于提出一种桁架柱脚点确定装置。

3、本说明书第三个目的在于提出一种电子设备。

4、本说明书第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

5、为达上述目的，本说明书第一方面实施例提出了一种桁架柱脚点确定方法。所述桁架柱脚点确定方法包括:获取桁架当前解，并基于所述桁架当前解确定当前桁架最优解；其中，所述桁架当前解包括第一主钢架柱点集、第一桁架柱点集、第一干涉柱点集；所述第一主钢架柱点集包括建筑物横梁对应的柱脚点位置集合；所述第一桁架柱点集包括建筑物桁架的起点和终点对应的柱脚点位置集合；所述第一干涉柱点集包括落在障碍物上的柱脚点；构建用于改变所述桁架当前解的桁架变异因子，并构建目标函数；采用所述桁架变异因子和所述目标函数对所述桁架当前解中的所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集进行邻域搜索，得到桁架目标解，以确定用于支撑所述建筑物桁架的立柱的柱脚点。

6、在本说明书的一些实施例中，所述目标函数用于构建第一预设接受条件和第二预设接受条件；所述采用所述桁架变异因子和所述目标函数对所述桁架当前解中的所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集进行邻域搜索，得到桁架目标解的步骤包括：采用所述桁架变异因子对所述桁架当前解中的所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集进行状态转移，得到状态转移后的桁架中间解；所述桁架中间解包括状态转移后的第二主钢架柱点集、状态转移后的第二桁架柱点集、状态转移后的第二干涉柱点集；采用所述第一预设接受条件确定是否利用所述桁架中间解代替所述桁架当前解；采用所述第二预设接受条件确定是否更新所述当前桁架最优解；返回采用所述桁架变异因子对桁架当前解进行状态转移，得到状态转移后的桁架中间解的步骤，直到满足预设终止条件，退出邻域搜索，将当前桁架最优解作为所述桁架目标解。

7、在本说明书的一些实施例中，所述采用所述第一预设接受条件确定是否利用所述桁架中间解代替所述桁架当前解的步骤包括：将所述第二主钢架柱点集、所述第二桁架柱点集、所述第二干涉柱点集代入所述目标函数进行计算，得到所述桁架中间解的第一评估数据；将所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集代入所述目标函数进行计算，得到所述桁架当前解的第二评估数据；若所述第一评估数据优于所述第二评估数据，利用所述桁架中间解代替所述桁架当前解；若所述第二评估数据优于所述第一评估数据，基于所述第二评估数据和所述第一评估数据确定接受概率，基于所述接受概率确定是否利用所述桁架中间解代替所述桁架当前解。

8、在本说明书的一些实施例中，所述当前桁架最优解包括第三主钢架柱点集、第三桁架柱点集、第三干涉柱点集；所述采用所述第二预设接受条件确定是否更新所述当前桁架最优解的步骤包括：将所述第二主钢架柱点集、所述第二桁架柱点集、所述第二干涉柱点集代入所述目标函数进行计算，得到所述桁架中间解的第三评估数据；将所述第三主钢架柱点集、所述第三桁架柱点集、所述第三干涉柱点集代入所述目标函数进行计算，得到所述当前桁架最优解的第四评估数据；若所述第三评估数据优于所述第四评估数据，利用所述桁架中间解代替所述当前桁架最优解。

9、在本说明书的一些实施例中，采用以下方式确定所述目标函数：基于桁架的起点坐标和终点坐标构建以桁架架设总长度最短为目标的第一目标函数；基于建筑物横梁对应的柱脚点位置集合构建以支撑所述建筑物横梁的立柱的柱脚点总数量最少为目标的第二目标函数；基于落在障碍物上的柱脚点位置集合构建以需要架设在所述障碍物位置的立柱的柱脚点总数量最少为目标的第三目标函数；基于所述第一目标函数、所述第二目标函数、所述第三目标函数得到所述目标函数。

10、在本说明书的一些实施例中，所述桁架变异因子采用增加桁架因子，所述采用所述桁架变异因子对所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集进行邻域搜索，包括：在所述第一主钢架柱点集中任选两个满足桁架架设条件的柱脚点作为新增桁架的起点和终点；将所述新增桁架的起点和终点对应的柱脚点位置集合加入所述第一桁架柱点集；在所述第一主钢架柱点集中删除位于所述新增桁架的起点和终点之间的柱脚点；在所述第一干涉柱点集中删除位于所述新增桁架的起点和终点之间的柱脚点。

11、在本说明书的一些实施例中，所述桁架变异因子采用减少桁架因子，所述采用所述桁架变异因子对所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集进行邻域搜索，包括：在所述第一桁架柱点集中任意删除一个桁架的起点和终点对应的柱脚点位置集合；将所述任意删除的一个桁架的起点和终点之间的柱脚点增加至所述第一主钢架柱点集；若所述任意删除的一个桁架的起点和终点之间的柱脚点存在位于障碍物的干涉柱点，将所述干涉柱点增加至所述第一干涉柱点集。

12、在本说明书的一些实施例中，所述桁架变异因子采用更改桁架长度因子，所述采用所述桁架变异因子对所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集进行邻域搜索，包括：针对所述第一桁架柱点集中任一个桁架对应的待更换柱脚点位置集合，基于更改后桁架架设长度更换所述待更换柱脚点位置集合中的起点或终点，得到更换后柱脚点位置集合；在所述第一主钢架柱点集中删除位于所述更换后柱脚点位置集合中的起点和终点之间的柱脚点，并增加所述待更换柱脚点位置集合中除所述更换后柱脚点位置集合之外的其他柱脚点；在所述第一干涉柱点集中删除位于所述更换后柱脚点位置集合中的起点和终点之间的柱脚点。

13、在本说明书的一些实施例中，所述获取桁架当前解的步骤包括：获取建筑物的基础坐标信息；所述基础坐标信息用于描述所述建筑物的承重墙的坐标信息和位于所述建筑物上的障碍物的坐标信息；基于所述基础坐标信息确定承重墙位置集和初始干涉柱点集；分别对所述承重墙位置集、所述初始干涉柱点集进行遍历，得到桁架初始解；其中，所述桁架初始解包括初始主钢架柱点集、所述初始干涉柱点集、初始桁架柱点集；将所述桁架初始解作为所述桁架当前解；其中，所述初始主钢架柱点集作为所述第一主钢架柱点集、所述初始干涉柱点集作为所述第一干涉柱点集、所述初始桁架柱点集作为所述第一桁架柱点集。

14、在本说明书的一些实施例中，所述承重墙位置集是基于所述建筑物的承重墙的坐标信息确定的；对所述承重墙位置集进行遍历，得到桁架初始解，包括：遍历所述承重墙位置集，基于预设横梁架设间距确定主钢架位置集；基于预设柱脚点间距，确定所述主钢架位置集中的建筑物横梁对应的初始柱脚点位置集合；其中，所述初始柱脚点位置集合构成待处理主钢架柱点集；删除所述待处理主钢架柱点集中位于障碍物上的柱脚点，得到所述初始主钢架柱点集。

15、在本说明书的一些实施例中，所述初始干涉柱点集包括若干障碍物分别对应的障碍物柱脚点位置集；所述障碍物柱脚点位置集是基于所述障碍物的坐标信息和所述初始主钢架柱点集确定的；对所述初始干涉柱点集进行遍历，得到桁架初始解，包括：针对所述初始干涉柱点集中的任一障碍物柱脚点位置集，在所述初始主钢架柱点集中确定与所述任一障碍物柱脚点位置集的任一边缘柱脚点的距离符合预设距离条件的柱脚点，作为用于架设在与所述任一障碍物柱脚点位置集对应的障碍物处的待架设桁架的起点；基于预设桁架架设距离，沿所述建筑物横梁的架设方向，在所述初始主钢架柱点集中确定所述待架设桁架的终点；基于所述任一障碍物柱脚点位置集对应的待架设桁架的起点和终点对应的第一柱脚点位置集合，生成所述初始桁架柱点集。

16、在本说明书的一些实施例中，所述初始桁架柱点集的生成方式还包括：若所述预设桁架架设距离小于等于所述任一障碍物柱脚点位置集对应的障碍物沿所述建筑物横梁的架设方向的距离，沿架设垂直方向，基于预设桁架架设距离在所述初始主钢架柱点集中重新确定所述任一障碍物柱脚点位置集对应的待架设桁架的起点和终点对应的第二柱脚点位置集合；所述架设垂直方向与所述架设方向垂直；基于所述第一柱脚点位置集合和所述第二柱脚点位置集合，生成所述初始桁架柱点集。

17、为达上述目的，本说明书第二方面实施例提出了一种桁架柱脚点确定装置。所述桁架柱脚点确定装置包括:获取模块，用于获取桁架当前解，并基于所述桁架当前解确定当前桁架最优解；其中，所述桁架当前解包括第一主钢架柱点集、第一桁架柱点集、第一干涉柱点集；所述第一主钢架柱点集包括建筑物横梁对应的柱脚点位置集合；所述第一桁架柱点集包括建筑物桁架的起点和终点对应的柱脚点位置集合；所述第一干涉柱点集包括落在障碍物上的柱脚点；构建模块，用于构建用于改变所述桁架当前解的桁架变异因子，并构建目标函数；确定模块，用于采用所述桁架变异因子和所述目标函数对所述桁架当前解中的所述第一主钢架柱点集、所述第一桁架柱点集、所述第一干涉柱点集进行邻域搜索，得到桁架目标解，以确定用于支撑所述建筑物桁架的立柱的柱脚点。

18、为达上述目的，本说明书第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的桁架柱脚点确定程序，所述处理器执行所述桁架柱脚点确定程序时，实现如第一方面中任意一项所述的桁架柱脚点确定方法。

19、为达上述目的，本说明书第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有桁架柱脚点确定程序，所述桁架柱脚点确定程序被处理器执行时，实现如第一方面中任意一项所述的桁架柱脚点确定方法。

20、通过上述实施例，首先获取邻域搜索算法的桁架当前解和当前桁架最优解。桁架当前解包括有第一主钢架柱点集、第一桁架柱点集和第一干涉柱点集。然后，构建能够改变桁架当前解中三个柱点集的桁架变异因子，以通过桁架变异因子对桁架当前解进行邻域搜索。同时构建目标函数，以利用目标函数进行迭代搜索，最终确定出符合目标的桁架最优解作为桁架目标解。基于桁架目标解可以确定出用于支撑建筑物桁架的立柱的柱脚点。通过上述方式，能够标准化建筑物桁架柱脚点确定过程，提高了效率的同时，也无需依赖人工经验，便可确定出优质的建筑物桁架的柱脚点方案，也提升了柱脚点确定的准确性。

21、本说明书附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本说明书的实践了解到。