基于AutoCAD的综合建筑抗震支吊架自动设计系统研究

摘要

随着《建筑机电工程抗震设计规范》的正式实施，在规定设防烈度范围内的机电设备必须设计抗震。抗震支吊架系统是机电系统的重要组成部分，可有效地减少或防止地震作用造成的机电设备损坏。目前，抗震支吊架的布点等工作主要通过人工完成，自动化程度低，严重影响项目进度。因此，基于图形识别方法研究，开发一种集成于AutoCAD平台，高效实现抗震支吊架自动设计的插件系统具有重要的理论和现实意义。本文的主要研究内容为： 首先，研究了二次开发工具C#.NET将抗震支吊架设计集成到AutoCAD平台的方法。通过分析AutoCAD API的对象结构，调查了插件系统与AutoCAD之间的交互方法。探讨了系统总体设计方案，并据此完成了SQL Server数据库结构的设计。其次，通过分析风管抗震支吊架系统平面图的数据对象，应用相关 API函数探索了有效信息的提取方法，并结合聚类分析思想实现了冗余数据的合并归一化。结合风管主体的实际构造，提出了基于法兰线的图形分割方法，将风管主体处理成多个单一的封闭图形。基于匹配模式识别原理，创新地提出了基于点特征编码和线特征编码的匹配模式识别方法，创建了模式匹配库并设计了匹配相似度评价方法，实现管线的自动识别。对部分特征点或特征线遮挡事件进行统计，提出了基于遮挡处微段曲率不变性的遮挡处理方法。根据抗震支吊架应用技术和数据库管理技术，完成了风管抗震支吊架的自动布点、抗震校核和节点图绘制。运用Word和Excel操作函数，讨论了计算书和报价清单的自动生成方法。最后，通过SQL Server数据库查询相关尺寸驱动，实现了各类管线对象二维图形的参数化绘制。对综合抗震支吊架所支承管线对象的具体情况进行研究，提出了基于管线相对位置和包络矩形的安装形式的设计原则及自动设计方法。根据综合抗震支吊架横梁上所支承管线的类型、尺寸、数量和位置的不确定性，提出了拆分集中力与均布力于两根简支梁并叠加计算结果的方法，实现横梁的准确校核。 本文开发的抗震支吊架设计模块被集成到 AutoCAD 平台，可完成风管抗震支吊架的自动设计和综合抗震支吊架的辅助设计，有效提高了抗震支吊架的设计效率。

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