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龙图腾网获悉中建五局第三建设有限公司;长沙理工大学;中国建筑第五工程局有限公司;中国建筑西南设计研究院有限公司;湖南省第六工程有限公司申请的专利一种综合交通枢纽转换构件设计方案的多目标优化方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120316890B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510798754.4，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种综合交通枢纽转换构件设计方案的多目标优化方法及系统是由陈镜丞;杨益文;彭建新;赵祯;杨瑛;刘艺;王江营设计研发完成，并于2025-06-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种综合交通枢纽转换构件设计方案的多目标优化方法及系统在说明书摘要公布了：一种综合交通枢纽转换构件设计方案的多目标优化方法及系统，包括如下具体步骤：基于建筑信息模型生成多种设计方案下综合交通枢纽转换构件的细部构造，提取该不同设计方案下的施工材料、机械、工种及工序，构建综合成本库与工序总时间模型；通过结构分析软件建立广义钢混组合梁抗弯抗剪承载力计算公式，结合截面属性与设计参数量化结构性能；以抗弯承载力最大、抗剪承载力最大、施工成本最小、工期最短为四维目标函数，利用灰狼算法GWO进行多目标优化求解，输出最优设计方案。本发明通过融合BIM建模、结构分析与智能算法，实现成本‑工期‑性能协同优化，同时提升结构安全性与经济性，适用于综合交通枢纽工程的设计与施工决策。

本发明授权一种综合交通枢纽转换构件设计方案的多目标优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种综合交通枢纽转换构件设计方案的多目标优化方法，其特征在于，包括如下具体步骤： 步骤S1：导入综合交通枢纽转换构件的建筑信息模型，基于BIM软件生成综合交通枢纽转换构件不同设计方案下的细部构造； 步骤S2：根据建筑信息模型确定不同设计方案下的施工材料类型数量及其消耗量、施工机械台班种类数量及其消耗量、工种数量及其工日消耗量、施工步骤数量以及不同施工步骤对应的工程量清单，基于不同设计方案下的工程定额组成综合交通枢纽转换构件的综合成本库与工序总时间； 所述综合成本库包括：综合交通枢纽转换构件在不同设计方案下的工种的数量及其工日消耗量、施工材料类型的数量及其消耗量和施工机械台班种类的数量及其消耗量和相应的工程定额，综合成本库的工程定额包括不同设计方案下的工日工资、材料单价、机械台班的工作单价；综合成本库的表达式为： ， ， ， ， ， 式中，Pj为第j种设计方案下的施工成本，Uj为第j种设计方案下的材料成本，Vj为第j种设计方案下的施工机械成本，Wj为第j种设计方案下的人工成本，工程定额SPn为第n种材料的单价，Jn为第n种材料的生产单价，Dn为第n种材料的运输距离，Yn为第n种材料的运输单价，为第j种设计方案下的第n种材料的消耗量，工程定额TPn为第n类机械台班的工作单价，为第j种设计方案下的第n类机械台的班消耗量，工程定额KPn为第n个工种的工日工资，为第j种设计方案下的第n类工种的工日消耗量，a表示第j种设计方案下的施工材料类型的数量，b表示第j种设计方案下的机械台班种类的数量，c表示第j种设计方案下的工种数量； 所述工序总时间包括：综合交通枢纽转换构件在不同设计方案下施工步骤的数量、不同施工步骤对应的工程量清单和相应的工程定额，工序总时间的工程定额为不同施工步骤对应的定额时间； 工序总时间的表达式为： ， ， 式中，Tj为第j种设计方案下的施工工期，为第j种设计方案下第n个施工步骤的总时间，d表示第j种设计方案下的施工步骤数量，工程定额为第j种设计方案下的第n个施工步骤对应的定额时间，为第j种设计方案下第n个施工步骤对应的工程量清单; 步骤S3：通过BIM软件获取不同设计方案下综合交通枢纽转换构件的细部构造，并导入工程结构分析软件中生成局部有限元模型，得到不同设计方案下的综合交通枢纽转换构件的设计参数，基于设计参数建立截面广义钢混组合梁抗弯承载力和截面广义钢混组合梁抗剪承载力的计算公式；具体而言,设截面广义钢混组合梁抗弯承载力为Mu、截面广义钢混组合梁抗剪承载力为V，基于综合交通枢纽转换构件的设计参数以及综合交通枢纽转换构件的截面属性建立截面广义钢混组合梁抗弯承载力和截面广义钢混组合梁抗剪承载力的计算公式： ， ， ， 其中，， ， 式中，αs为组合梁截面判定系数，综合交通枢纽转换构件的设计参数包括：混凝土翼板计算宽度be、组合梁截面高度h0、塑性中和轴高度hsc、钢梁截面型心至受压混凝土边缘的距离h0s、受拉钢筋面积As、受压钢筋面积、型钢上翼缘保护层厚度、混凝土受压区高度xc、型钢截面形心至塑性中和轴的距离d、受拉钢筋合力作用点到中和轴的距离zs、受压钢筋合力作用点到中和轴的距离、配箍率、桁架模型种混凝土斜压杆与水平轴所成夹角α、拱模型中混凝土斜压杆与水平轴所成夹角θ、组合梁截面混凝土相对受压区高度、型钢混凝土梁的剪跨比、钢梁腹板厚度tw、钢梁腹板高度hw； 综合交通枢纽转换构件的截面属性包括抗压混凝土强度fc、受拉钢筋抗拉强度设计值fy、受压钢筋抗压强度设计值、型钢的抗拉设计强度fs、型钢截面极限承载拉力Ns0、型钢弹性模量Es、型钢截面全截面屈服的最大受弯承载力Ms0、箍筋抗拉强度设计值fyv、混凝土软化系数v和桁架有效系数； 步骤S4：根据不同设计方案下综合交通枢纽转换构件的综合成本库、工序总时间和最不利截面信息，以截面广义钢混组合梁抗弯承载力最大为目标建立第一目标函数，以截面广义钢混组合梁抗剪承载力最大为第二目标函数，以综合交通枢纽转换构件的施工成本最小为第三目标函数，以综合交通枢纽转换构件的施工工期最短为第四目标函数，得到多目标函数，计算得到最优的综合交通枢纽转换构件设计方案； 具体而言：建立综合交通枢纽转换构件在不同设计方案下的施工工期、施工成本、截面广义钢混组合梁抗弯承载力和截面广义钢混组合梁抗剪承载力的多目标优化函数公式： ， ， ， ， ， ， ， ， 其中，f1为第一目标函数的计算公式，f2为第二目标函数的计算公式，f3为第三目标函数的计算公式，f4为第四目标函数的计算公式，为Mu中的第n个设计变量，为V中的第n个设计变量，和均为综合交通枢纽转换构件的设计参数，为Pj中的第n个设计变量，为Tj中的第n个设计变量，和为第一目标函数第n个设计变量的约束边界，和为第二目标函数第n个设计变量的约束边界，和为第三目标函数第n个设计变量的约束边界，和为第四目标函数第n个设计变量的约束边界；最后求解多目标优化函数，利用灰狼算法GWO求解目标函数f1、f2、f3和f4的最优值和所对应的变量值。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中建五局第三建设有限公司;长沙理工大学;中国建筑第五工程局有限公司;中国建筑西南设计研究院有限公司;湖南省第六工程有限公司，其通讯地址为：410007 湖南省长沙市雨花区中意一路158号1601；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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