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在国际土木工程领域知名期刊《Automation In Construction》（中科院JCR一区top期刊，影响因子9.6）期刊上发表题为“Generation and Evaluation of Unimaginable Three-Dimensional Structural Joints Using Generative Adversarial Networks”的研究论文。该研究成果是建筑工程学院在建筑自动化-三维节点智能生成的探索性成果，北京市建筑设计研究院薛红京正高级工程师以及浙江大学空间结构研究中心高博青教授和董石麟院士参与了此项工作，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为第二署名单位，浙江大学空间结构研究中心为第三署名单位。
与日益可编程和自动化的结构分析方法相比，当前的节点设计存在设计时间长、质量差和自动化程度低的问题。开发一种高效、智能的方法来生成结构新颖且性能优异的节点已成为一项紧迫任务。本文结合人工智能、拓扑优化和逆向工程技术，开发了一种名为 HD-JointGEN 的方法，并通过一个单层网壳结构的实际工程实例阐述了该方法的思路和实现步骤。对 HD-JointGEN 批量生成的节点进行分析和评估，结果表明，与拓扑优化节点相比，所选的代表性节点可减少 29.55% 的自重、0.99% 的最大位移和 1.28% 的最大等效应力。HD-JointGEN 不仅能自动生成各种创新且以前难以想象的节点，还能提供具有卓越力学性能的设计解决方案。它引领了复杂三维结构中连接件的智能生成设计研究，具有广阔的应用前景。
图1 .HD-JointGEN技术路线图
图2 .生成的体素模型展示
图3. 生成的完整节点模型展示
该项研究得到了国家自然科学基金项目(U1704141，52178172)，河南省高校科技创新团队支持计划(22IRTSTHN019), 河南省自然科学基金重点项目(232300421133), 浙江省空间结构重点实验室开放课题(202106)以及建筑工程学院的支持。
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926580524004436
新闻速递