引言
隨著建築的結構日漸複雜，結構設計週期也日趨緊張，為了更便捷的進行模型調整、結構成本最佳化，積極響應國家建築行業數字化的要求，PKPM2021新規範V1版本釋出了模型、計算結果兩個JWD資料庫（SQLITE明文格式）和PKPMCYCLE迴圈迭代引擎，可以透過修改JWD資料再匯入的方式進行結構模型的自動迭代調整和最佳化，但在調整模型後實時顯示可視性差，需要重新匯入JWD再次開啟才能看到，JWD資料會覆蓋上一版本所有資料，對於部分不相關資料也需要管理。為解決上述問題，近期PKPM參考Revit和Object ARX，以面向物件的組織方式研發一套API二次開發工具包，提供C#、Python和C++版本。可實現建模模型的引數化調整，還可以實時增量更新資料並顯示，與計算設計結果建立前後關聯關係，可依據計算結果對模型進行引數調整和自動迭代最佳化，使用者還可利用API介面，自由開發實現定製功能，打造屬於自己的PKPM軟體。
示例
使用API對某工程超配梁進行引數化迭代選優。
某工程部分梁配筋率超限，不考慮其他情況，採用API對這部分梁進行截面自動修改並迭代計算，解決梁配筋超限問題。實現流程圖如下：
圖 1 梁截面自動迭代選優流程圖
首先透過計算結果篩選出超限的梁構件，然後從匯入的可選梁截面庫中選擇合適的梁截面，依次替換該部分梁截面並自動啟動PKPM計算，最後自動獲取新結果，若仍有梁超限則重複上述過程，若均滿足規範或達到指定迭代次數則停止。
實現程式碼較為簡單，參考如下：
圖 2 梁截面迭代程式碼
API基本架構
本次研發的API層次關係簡潔明瞭，與釋出的JWD資料結構基本一致，同時將支援模型引數化修改後圖面的即時聯動，增加模型調整的可視性。
針對一個工程而言，按設計階段可分為PM建模和SATWE計算設計兩個模型，這兩個模型按資料管理組織均可分為樓層、構件、專案三個層級，兩個模型的三個層級之間都存在雙向互聯對應關係。此次的API二次開發介面提供了獲取這些對應關係的方法，建立了兩個模型之間的聯絡，從而使得PM模型和計算結果的前後關聯更加緊密和便捷。
圖 3 API基本架構關係圖
另外值得一提的是，本次API介面採用了面向物件的組織方式，使用者可以更方便的組織和維護自己的實現邏輯，實現自己的設計創意，創造無限可能。
以梁為例，建模模型的梁提供了幾何定位、截面、荷載、屬性和顯示繪製等方法，計算設計模型的設計梁，提供了配筋、內力、超配資訊和顯示繪製等方法。結構模型梁和計算設計梁的匯出方法如下：
圖 4 模型梁方法
圖 5 計算設計梁方法
結語
對二次開發者來說，API開發包是對JWD資料庫方式的改進和補充，API具有簡單直接、視覺化等特點，JWD資料庫具有明文可查等特點，具有開發能力的設計師可以視情況適時結合兩者的優勢，來實現自己的設計創意。
對普通使用者來說，我們也將適時嘗試類似Grasshopper電池元件等更簡潔通用的模組，設計師不用編碼，可僅透過調整元件引數的方式來實現模型引數化調整和最佳化的目標。
供稿
| 李璐 侯聽娛 林庚浩 張洪磊
審稿
| 劉孝國
編輯
| 湯天
責編
| 張躍飛
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