中机中联利用Y-GAMA对某会展网架进行全参数化建模

作者：中机中联工程有限公司 彭博

一、前言

前段时间笔者参与了一个会展中心的网架设计，由于前期很多设计条件暂不明确，比如光伏、数值风洞、屋面构造做法等对网架荷载的影响。又考虑到业主、优化、审查单位即将在后期提出的各种意见，采用传统的建模方式对网架设计的修改几乎是致命性的。

YGAMA在参数化设计方面拥有强大的功能，采用GAMA内置的卡片结合C#二次开发，笔者对本工程网架进行了全参数化建模，大大提高了设计效率。

二、项目概况

本工程网架为正方四角锥点支承网架，跨度在27~45m之间，最大悬挑端约20m，屋面造型为曲线型或多跨折线型，下方采用二级分叉的树形柱作为网架的结构支撑。

三、建模流程

通过拾取CAD图元可以从CAD中读取网架表皮曲线，采用直线阵列卡片可以将网架横向网格进行参数化。

图1.横向网格参数化

笔者通过C#二次开发定制了一个根据母线生成曲线桁架线模的卡片，该卡片可以将桁架纵向网格数、桁架高度进行参数化，并分组输出上弦、腹杆、下弦杆。

图2.纵向网格及高度参数化

笔者采用C#二次开发定制了一个树形柱卡片，该卡片可以在网架下弦节点和柱顶节点之间生成树状柱，并将柱顶节点、二级分叉点进行参数化，这个目的主要是用于控制树状柱的几何形态，确保树状柱的美观。

图3.树形柱顶柱底参数化

图4.树形柱分叉点参数化

图5.树形柱抓点数参数化

图6.全参数化网架建模完整逻辑

图7.结构轴测图

通过GAMA对树形柱形态进行优化，可变参数为二级分叉点位置和控制抓点数目的距离参数，优化目标为柱底弯矩最小。

图8.树形柱优化逻辑

图9.树形柱优化结果

由于生成树形柱卡片的编写逻辑为抓点点群重心与柱顶节点在平面上尽量重合，因此二级分叉点的位置对柱底弯矩影响不大，由以上结果可以看出柱底弯矩的极差在5%以内，因此树形柱分叉点位置尽量以方案美观为主。

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四、总结

至此，笔者通过GAMA直接在YJK中全参数化建立了曲面网架，为在后续的分析设计中提供了极大的便利。本项目在后期经历了屋面造型修改、网架高度修改、屋面光伏荷载、风荷载修改、树形柱位置调整，经历了超限审查、内外审审查、第三方优化审查，现阶段的网架线模和最初已经有较大变动。试想如果没有借助参数化设计的优势，那工作量将会十分巨大。

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(盈建科)