Данная работа посвящена исследованию оптимизации железобетонного каркаса здания с помощью совместной работы расчетных комплексов и программных комплексов с использованием методов параметрического моделирования и генетического алгоритма. В ходе выполнения работы решались следующие задачи: 1. Описание способа оптимизации железобетонного каркаса здания с использованием генетического алгоритма по критерию минимизации объема бетона и стали при допустимых деформациях. 2. Разработка алгоритма, создающего параметрический железобетонный каркас здания с оптимальными конструктивными решениями. 3. Проверка результата работы алгоритма в отечественной расчетной программе. Работа выполнена в нескольких программных комплексах: ЛИРА-САПР, Rhinoceros Grasshopper, САПФИР, Karamba. Геометрия расчетной схемы строилась при помощи инструментов параметрического моделирования, параметры конечных элементов настраивались там же, либо вручную, в зависимости от проработанности разработчиками взаимодействия программных комплексов. Результатом исследования стал алгоритм, использующий эволюционный подход для параметрического выбора оптимального конструктивного решения.

This work is devoted to the study of the optimization of the reinforced concrete frame of a building using the joint work of calculation complexes and software complexes using parametric modeling methods and a genetic algorithm. In the course of the work , the following tasks were solved: 1. Description of a method for optimizing the reinforced concrete frame of a building using a genetic algorithm based on the criterion of minimizing the volume of concrete and steel with permissible deformations. 2. Development of an algorithm that creates a parametric reinforced concrete frame of a building with optimal design solutions. 3. Checking the result of the algorithm in the domestic calculation program. The work was carried out in several software complexes: LIRA-SAPR, Rhinoceros Grasshopper, SAPPHIRE, Karamba. The geometry of the design scheme was built using parametric modeling tools, the parameters of the finite elements were adjusted there, or manually, depending on the elaboration of the interaction of software complexes by the developers. The result of the study was an algorithm using an evolutionary approach for parametric selection of the optimal constructive solution.

• Введение
• Глава 1. Анализ применения технологии параметрического проектирования
  • 1.1. Параметрическое моделирование, визуальное программирование и параметрический дизайн
  • 1.2. Проекты с применением плагина Karamba
  • 1.3. Анализ способов параметрического моделирования и визуального программирования
  • 1.4. Обзор российской научной литературы по теме исследования
  • Выводы по первой главе
• Глава 2. Разработка способа применения параметрического проектирования в оптимизационных задачах
  • 2.1. Краткое описание вычислительных комплексов, применяемых для исследования
  • 2.2. Описание построения алгоритма при помощи инструментов визуального программирования
  • 2.3. Оптимизация расчетной схемы в Grasshopper
  • 2.4. Проверка расчета в ЛИРА-САПР
  • Выводы по второй главе
• Глава 3. Применение параметрического способа оптимизации материалоёмкости расчетной схемы
  • 3.1. Построение алгоритма оптимизации параметрической модели
  • 3.2. Создание геометрии в Grasshopper
  • 3.3. Определение поперечных сечений
  • 3.4. Определение нагрузок
  • 3.5. Определение условий закрепления
  • 3.6. Завершение модели и расчет
  • 3.7. Процесс оптимизации
  • 3.8. Определение генетических алгоритмов
  • 3.9. Оптимизация в «Octopus»
  • 3.10. Результаты процесса оптимизации
  • 3.11. Проверка расчета в ЛИРА-САПР
  • Выводы по третьей главе
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложение А. Алгоритм оптимизации в Grasshopper