大宸论道 | 智能化结构设计将引领行业创新发展

在本期大宸论道中，大宸优化设计中心总经理徐总与大宸设计结构总工程师杨润强深度探讨当前建筑结构设计行业的挑战与变革。当建筑行业迈入“存量时代”与“效率革命”，传统依赖人工经验的设计与审核模式已难以为继，全过程智能化结构设计正成为破解困局、引领行业创新发展的关键力量。

一、行业现状与核心挑战

结构设计作为建设项目成本控制的核心与安全基石，其过程却充满挑战。徐总指出，当前施工图质量参差不齐已成为行业普遍问题。“一个住宅项目涉及上百万数据，复杂商业体量更大。”然而，从建模、计算到出图，往往仅由一两位工程师主导。面对浩瀚的数据，设计质量的把控极度依赖个人素养与经验，后期的审核也难以在有限时间内逐一核对海量参数与计算结果。

这导致了诸多隐患：构件尺寸不合理、荷载输入错漏、计算参数设置不当、混凝土强度选取随意，以及施工图与计算模型脱节等。杨总补充道，除了规范强条，设计院内部审核还需关注经济合理性、建筑功能匹配及专业协调，但人工审核难免疏漏，诸如“露梁露柱”影响美观与功能的问题时有发生。

二、智能化结构设计解决方案

为应对上述挑战，大宸设计自主研发了“全过程智能化结构设计软件”。徐总介绍，该软件实现了从模型计算、智能优化到施工图校审的全链路覆盖，其核心优势在于“量化输出”与“一键智能”。

（一）模型智能计算与优化模块

1.智能诊断与审核

计算参数与结果诊断：自动核查PKPM/YJK等软件中200多项计算参数，智能判断抗震等级（关联8个因素）、阻尼比等复杂指标的正确性。

荷载智能诊断（独家功能）：自动读取建筑功能布局，与模型输入的恒荷载及隔墙线荷载进行比对，原位标注错、漏、数值不合理处，并生成全楼荷载准确率统计报告。

2.构件智能优化

梁、柱、墙截面优化：通过智能迭代算法，为混凝土及型钢构件寻找满足安全与经济性要求的最优截面，自动统计混凝土与钢筋的优化量。

楼板厚度智能诊断：根据跨高比等指标，一键判断全楼板厚设置的合理性，并对复杂板块进行高效分析。

混凝土强度智能优化：根据竖向构件的轴压比，自动迭代出各楼层最经济合理的混凝土强度等级，避免强度虚高。

3.基础智能设计

智能读取与计算：自动识别地勘柱状图表格数据，接力进行桩基（抗压、抗拔）与抗浮锚杆计算。

智能分析与判断：自动判断软弱夹层、溶洞、孤石等地质条件，并计算整体抗滑稳定性（锚杆）。

量化数据输出：输出平均桩长、最长/最短桩、入持力层深度、承载力富余度等全场地量化数据图表，为方案比选提供精准依据。

（二）施工图智能校审与优化模块

1.全专业施工图智能核对

流程：一键式将梁、板、柱、剪力墙的施工图配筋与计算模型结果进行比对。

输出：将“超配”、“少配”、“截面不符”等问题“原位标注”在CAD图纸上，并分图层、分颜色高亮显示（如红色表示少配），极其直观。

统计：自动生成量化报告，统计各类构件超配、少配的具体比例和钢筋量。

独家能力：支持对“归并层”图纸进行多层计算结果取大值核对；支持对仅文字说明未画筋的楼板进行智能核审。

2.设计优化辅助

配筋率可视化：直接在图面显示构件配筋率，辅助判断截面是否可优化（如收窄梁宽）。

型钢构件必要性判断：智能判断型钢混凝土梁、柱中的型钢是否可取消或优化。

结构布置合理性反馈：能自动诊断出如“梁挑柱”等异常受力情况，反向揭示结构布置或截面选取的不合理之处。

高效反向建模：具备一键读取优化后的CAD图纸，直接修改YJK等软件模型数据文件的能力，极大缩短“优化-反馈-修改”的流程时间。

三、实践应用与价值体现

杨总结合使用体验指出，该软件极大提升了设计效率与审核质量。例如，面对数万平方米的地下室顶板，人工逐梁逐板核查需数日且易漏，而软件可在十几分钟内完成全面诊断，并通过不同颜色图层直观标示问题位置（如红色代表配筋不足），使设计人员能快速聚焦重点。

徐总通过案例展示了软件的强大效能：在某超高层项目中，软件快速诊断出机房活荷载输入不足；在住宅项目中，自动优化建议使大量竖向构件混凝土强度从C40合理降至C30；在桩基设计中，自动生成包含桩长排名、承载力富余度等数据的全场分析图，一目了然。

此外，软件还能智能识别结构布置不合理之处，发现人工极易忽略的荷载漏输、参数误设、配筋与模型不符等深层问题。通过截面优化、混凝土强度优化、合理化配筋（特别是箍筋配置方案），能有效降低钢筋和混凝土用量，直接为甲方节约建造成本。

徐总特别提到，大宸设计研发的全过程智能化结构设计软件，将设计师从繁琐的数据核对中解放出来，更专注于方案、概念和关键问题的决策。通过将AI技术深度融入设计全流程，实现了：

质量管控模式革新：从依赖个人经验的“抽样检查”，升级为基于全量数据诊断的“全面体检”。

设计过程效能革命：将耗时耗力的重复性试算与核对工作，转化为“一键式”的快速智能运算与判断。

行业价值重塑：为甲方提供成本可控、质量透明的技术保障，为设计院构建提质、增效、降本的核心竞争力。

智能化不是替代设计师，而是将其从“绘图员”和“计算员”的角色中解放出来，向更高价值的“设计决策者”和“创新引领者”转型。这标志着结构设计行业正迈向一个以“数据驱动、智能协同、精准经济”为特征的新发展阶段。