杜文风课题组在《Advanced Engineering Informatics》期刊上发表研究论文
建筑工程学院、河南大学钢与空间结构研究所杜文风课题组再传捷报，其最新研究成果以题为 “Generation of innovative structural connection components using generative adversarial networks” 的论文形式，成功发表于国际知名期刊《Advanced Engineering Informatics》（中科院 JCR 一区Top期刊，影响因子 9.9）。该成果是建筑工程学院在结构工程智能化领域的又一重要突破，北京市建筑设计研究院薛红京正高级工程师、浙江大学空间结构研究中心高博青教授团队深度参与了此项研究工作，其中河南大学钢与空间结构研究所为第一署名单位，北京市建筑设计研究院与浙江大学空间结构研究中心分别为第二、第三署名单位，充分体现了跨单位协同创新的显著成效。
在当前结构工程向高效化、轻量化、智能化发展的背景下，结构连接构件作为传递荷载、保障结构整体稳定性的核心环节，其设计却面临诸多瓶颈。传统设计方法依赖工程师经验，存在设计周期长、方案创新性不足、难以适应复杂结构体系需求等问题，尤其在面对大跨度、异形空间结构时，连接构件的力学性能与施工可行性之间的平衡更是一大难题。因此，开发一种能够自动生成创新型、高性能结构连接构件的智能设计方法，成为推动结构工程技术升级的关键需求。
针对这一行业痛点，杜文风课题组创新性地将生成对抗网络（GAN）这一前沿人工智能技术与结构工程专业知识深度融合，构建了一套完整的结构连接构件智能生成体系。该体系通过对海量优秀连接构件设计案例的学习，能够自主挖掘设计规律与力学性能之间的内在关联，进而自动生成符合工程需求的创新型连接构件方案。为验证方法的有效性，研究团队以某大跨度体育场看台的复杂节点连接构件设计为实际工程案例，详细演示了该智能生成方法的实施流程 —— 从初始设计参数输入，到 GAN 模型自主生成多样化连接构件方案，再到通过力学性能仿真分析对方案进行筛选与优化，最终得到兼具创新性与实用性的最优设计方案。
全文链接： https://doi.org/10.1016/j.aei.2025.103608
源代码：https://github.com/Fred96969/ConnectorGEN
相关基金：
National Science Foundation of China (NSFC, Grant No. 52478166, No. 52178172), Key Program of National Science Foundation of Henan Province (Grant No. 232300421133), and Foundation of Zhejiang Provincial Key Laboratory of Space Structures (Grant No. 202106).
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