日新月异，斗转星移。近几年各种新事物、新概念，如井喷般出现在结构设计这个有着悠久历史的传统行业，如数字化、大数据、人工智能、BIM、参数化、VR、AR等等。这些新玩意有时如天边的云虚幻缥缈，有时又如手边笔触手可及。接下来就为大家介绍这些结构领域的“黑科技”。
参数化大家可能并不陌生，核心思想就是把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量，通过改变函数，或者说改变算法，人们能够获得不同的建筑设计方案。
参数化在建筑设计领域已得到了广泛的应用，如建筑师常用的Revit和基于Rhino平台的Grasshopper等软件，建筑师利用参数化，也完成了众多令人惊叹的建筑。
Heydar Aliyev文化中心
望京SOHO
看到这些作品，各位读者感受如何？可能很多人和小i的第一感觉相同，酷炫。可在严谨的结构设计领域，酷炫并不一定是褒义词。各位结构工程师先别急着给参数化留下“轻佻”的印象，下面就为各位介绍已在悄然萌芽的结构参数化。
上海中心全参数化建模
01结构参数化
结构工程师可能都有类似的经历，说多了都是泪。而参数化就是通过控制个别参数来自动调整整体模型，因此在面对重复工作时，可以为我们带来极大便利。
首先要了解，参数化并不是让我们去面对计算机语言和海量数据。结构参数化作为工程师的语言，所有数据都是可视的。
比如下面这个例子，对于固定楼面布置和荷载情况，通过参数化计算各种方案，计算机自动挑选最为适合的支撑结构布置。建模、计算过程、计算结果等，数据与图形都是交互的，任何数据的变动都可以在图形窗口实时显示。
02高层建筑参数化
超高层项目中楼层与表皮变动频繁，但整个结构模型建立，通常是有固定而简明的逻辑的。在参数化系统中，搭建结构模型就像搭积木一样，即使建筑参数发生变化，结构模型也可以通过固有的逻辑，及时发生变化。同时，发生变动后的楼层信息，材料用量，单层面积等都可以一目了然。
对于固定的建筑方案，参数化可以根据已有的建筑表皮，快速建立不同结构体系的模型。并逐步优化相应的结构体系，细化至结构构件、材料、荷载等信息。
在重复性极高的方案比对阶段，参数化更有其天生的优势。通过参数化，我们可以同时在相同几何和荷载条件下，比较各种结构体系和结构布置，快速比对结构动力特性、侧向位移、材料用量等各项结构指标。
同时，参数化也是结构优化的基础，比如在下面中信金融中心的案例中，SOM通过对框架斜撑几何造型进行参数化优化，在确保整体结构刚度的同时，将整个结构材料用量减少至最小。
参数化就是把建筑结构数据化，因而我们可以将建筑数据导入AR软件，让我们的结构模型、计算结果，以更加直观的方式呈现。想象一下，当面对业主汇报结构方案时，打开手机扫描二维码，通过屏幕即可看到整个结构模型，是不是感觉既清晰直观，又逼格满满。
03空间结构参数化
对于大跨度结构，我们以往的结构计算流程如下：根据固定的建筑表皮手动划分网格，将面离散为线；将网格导入计算软件，赋予杆件截面、施加荷载、指定支座等；对结构模型进行计算，调整构件截面。如建筑表皮发生变化，重复以上流程。
传统流程无法实现自动化主要有两个原因。首先，结构计算与建筑表皮构造不是同一平台，需要重复完成模型建立、荷载布置等操作；其次，结构网格划分并非逻辑的推演。而参数化解决了这两个问题，就如同打通了“任督二脉”，结构计算自动化也就迎刃而解了。
大跨度屋面结构，相对于高层建筑结构设计师自由度更大。因此，利用参数化思维，我们能够实现更多的可能性。比如，对于给定的自由曲面，我们以支座约束为变化参数，可以找到结构最优的支座约束布置；对于不同的荷载布置，也可以通过参数化，自动调整构件截面；可以计算动荷载下，结构响应，并进行实时显示。
当然，我们也可以对应某一自由曲面，快捷地对不同的结构布置进行方案比对，计算结果直观可视，同时非常炫酷。
从上面简要的介绍中，大家可以感受到，结构参数化并非遥不可及。也许在我们刚听说这个概念时，它已经在悄然颠覆我们对于传统结构设计的认识。
