基于最小包络矩形算法的大曲率地面石材铺贴优化研究

作     者：宋宝禄 SONG Baolu

作者机构：中铁十六局集团电气化工程有限公司北京100018 

出 版 物：《铁道建筑技术》 (Railway Construction Technology)

年 卷 期：2024年第1期

页      面：200-203,218页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中铁十六局集团有限公司科技研究开发计划项目(K2020-33C) 

主　　题：铺砖方案 凸化处理 最小包络矩形 优化算法 

摘      要：随着现代建筑风格的多样化,异形公共建筑地面铺砖(石材)工程逐年增多,其中大曲率界面铺砖优化设计方案需求也越发强烈。本文基于优化算法对平面不规则多边形采用最小包络矩形方法,结合某地铁大曲率弧形站台地面石材铺贴工程,开展铺砖方案优化研究。与以往研究相比,该方法用于解决不规则图形凸化处理后矩形件的优化布局问题,再根据矩形旋转角度分割网栅,最后基于优化算法生成铺砖效果示意图,并对该站台改进铺砖算法前后的用砖数量进行对比,结果表明:利用待铺设砖块的规格作为各种矩形网格分割的基础,可以实现对任意多边形的改进分割方案;该站台使用类平行四边形和类梭形进行铺砖,对比传统铺贴方案,类梭形方案用砖数量减少了19块,切割次数减少了9次,类平行四边形方案用砖数量减少了109块,切割次数减少了38次,操作复杂度明显降低。可见,最小包络矩形算法可优化任意多边形的切割方案,为大曲率公共建筑地面铺砖工程提供解决思路,对相关工程设计与施工具有参考意义。