基于grasshopper的钢桁架穹顶结构参数化建模方法与流程

技术特征：
1.一种基于grasshopper的钢桁架穹顶结构参数化建模方法，包括以下步骤：1）将建模的过程均采用简化为grasshopper中的cluster组的形式，方便直接调用；2）在rhino平台，指定建筑曲面造型处的基准点，将建筑曲面造型旋转平移至坐标原点，并将原点处造型面作为输入端建筑控制面；3）根据结构设计要求，自定义输入端参数，输入端参数包括环向分段数、径向分段数、结构控制面的内偏退距、桁架失高及相邻桁架之间的环向桁架节点分段数，用于参数化生成钢桁架穹顶结构模型。2.根据权利要求1所述的基于grasshopper的钢桁架穹顶结构参数化建模方法，其特征在于，通过可变的设计参数，根据建筑曲面造型的特点，生成的桁架按自定义退距拟合建筑造型面；自定义贯通桁架数，非贯通桁架交汇于顶部内环桁架；自定义中部环桁架数目。3.根据权利要求1所述的基于grasshopper的钢桁架穹顶结构参数化建模方法，其特征在于，按建筑曲面造型直接输入底部及顶部圆半径，曲面高度及扫掠线上第三点定位，自定义输出建模穹顶面作为输入端。4.根据权利要求1或2或3所述的基于grasshopper的钢桁架穹顶结构参数化建模方法，其特征在于，所述步骤3）包括：（1）自定义输入端参数后，按内偏退距偏移建筑曲面，根据建筑曲面筛选出底部和顶部的圆，按环向分段数绘出多边形，并分别求出形心位置；（2）绘制主桁架：取多边线相同角度位置的点连斜线，投影至结构控制面上，并按径向分段数分段，绘出结构桁架上弦；取出各点的曲面法向向量，筛选出中部点，按桁架失高绘制出下弦点，按相应的点连线，形成竖向撑杆及斜腹杆；（3）绘制顶部内环桁架：进行内环桁架半径判断，选取内环桁架半径；以顶部圆形心点做内环桁架的平面多边形，按法向向量方向按失高移动，绘制出桁架下弦点；取1/3点作为贯通桁架，其余交汇于内环桁架中；（4）绘制中部环桁架：根据设计要求，选取需要设置中部环桁架的同一标高处的节点，用polyline连线后按可控的节点分段数等分；筛选除桁架上弦节点外的其他中部节点，按曲面法向向量偏移求出中部桁架下弦节点；排序后连线形成中部环桁架竖向及斜向腹杆；（5）绘制顶部环形桁架：根据设计要求，选取需要设置顶部环形桁架的同一标高处的节点，用polyline连线后按可控的节点分段数等分；筛选除桁架上弦节点外的其他中部节点，按曲面法向向量偏移求出顶部环形桁架下弦节点；排序后连线形成顶部环形桁架竖向及斜向腹杆；（6）绘制径向次梁及底部支座处斜杆：从中部环桁架上弦数据中，筛选出径向次梁的节点、底部支座处斜杆的上节点，以及对应的支座，依次连线，绘制出径向次梁及底部支座处斜杆。

技术总结
本发明涉及一种基于grasshopper的钢桁架穹顶结构参数化建模方法，包括以下步骤：1）将建模的过程均采用简化为grasshopper中的cluster组的形式，方便直接调用；2）在Rhino平台，指定建筑曲面造型处的基准点，将建筑曲面造型旋转平移至坐标原点，并将原点处造型面作为输入端建筑控制面；3）根据结构设计要求，自定义输入端参数，输入端参数包括环向分段数、径向分段数、结构控制面的内偏退距、桁架失高及相邻桁架之间的环向桁架节点分段数，用于参数化生成钢桁架穹顶结构模型。本发明可以通过直接捕捉建筑的造型曲面，利用预设置的模块化编程，快速的生成用于后续深化结构设计的三维模型。模型。模型。


技术研发人员：张博 陈程 费久猴
受保护的技术使用者：中信建筑设计研究总院有限公司
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2022/12/16