设计阶段作为工程总承包项目的核心环节，直接影响项目的整体质量、成本和进度，优化设计与限额设计至关重要。工业结构布置面临着设备多荷载大、平面布置复杂、大开洞、多夹层跃层、层高变化大等设计挑战，传统设计靠工程经验“拍脑袋”定截面，手动修改截面来调整超限构件和指标，过程繁琐且效率低。

PKPM-AID2.0实现了“构件+指标”同步双控，截面优化同时确保优化后的结构重要指标（位移、周期、刚度等）保持在合理范围内，并达到最优造价。在解决构件超限的同时，减少因指标问题导致的设计返工，提高设计效率，代替人力实现精细化设计。下面以AID2.0优化某石化院钢框架-支撑结构项目为例，介绍AID2.0智能截面优选实现了“构件+指标”同步双控的功能。

本项目采用钢框架-支撑结构，结构高度19m。抗震设防烈度7度（0.10g），场地类别Ⅱ类，设计地震分组第一组，基本风压1.0kN/m2；地面粗糙类别A类，结构模型布置如下图所示，其中梁截面采用热轧H型钢和工字钢，柱采用热轧H型钢，支撑采用圆管截面。

结构轴测图

优化调整前的初始模型刚度比、层间受剪承载力比超限，支撑应力比、长细比超限，部分梁柱应力比较小，没有充分利用截面强度，有一定的优化空间。

初始模型第二层构件计算结果

初始模型指标情况

此功能旨在保证待优化构件不超限的情况下，通过优化算法，从备选截面中挑选造价最优的截面尺寸，同时实现承载力与整体指标双控。AID智能截面优选分为以下三个步骤执行：1）划分设计组并定义备选截面；2）设置约束条件及目标；3）启动截面优选。

2.1 划分设计组并定义备选截面

在进行截面优选时，首先需要对构件进行分组，然后在设计组中添加备选截面。PKPM软件提供了通过筛选条件快速生成设计组功能，本案例所有的主梁和次梁划分到一个设计组，所有柱划分到一个设计组，所有支撑划分到一个设计组。（注：热轧H型钢和工字钢梁划分到一个设计组，AID优化后会保持优化前的截面类型，不会造成截面混用）。

通过筛选条件快速生成梁设计组

快速生成的梁、柱设计组

PKPM软件提供了批量增加或导入PKPM截面库的方式进行备选截面添加。此例按照Ctrl+鼠标左键点选的方式快速增加型钢备选截面。

批量增加型钢备选截面

2.2 设置约束条件进行承载力与整体指标双控

划分设计组并定义备选截面之后，可以在截面优选设置中针对每个设计组定义其优化约束及目标。本案例定义优化目标为造价最低，设置构件及模型指标优化约束情况如下图所示。其中梁的正应力比控制在0.85以下，稳定应力比控制在0.9以下，同一柱串内的柱截面保持相同，优化后整体指标满足规范要求。在工程中，截面优化迭代次数设置5次，指标优化迭代次数设置5次。

梁设计组的优化约束及模型指标优化约束情况

启动截面优选

2.3 启动截面优选

启动截面优选后，软件会实时输出每一步迭代计算的优化构件总造价、超限构件个数等变化情况。仅通过4次截面优化迭代，1次高级指标迭代计算，耗时15分钟，软件便完成了所有设计组构件的截面优选和指标调整

截面优选过程中全楼总造价变化情况

截面优选过程中超限构件数变化情况

截面优选过程中刚度比指标变化情况

PKPM-AID软件可以一键自动生成截面优选优化报告。其中包括：材料用量的统计规则、参与优化设计组的设置、初始方案与最终优化方案的对比（包括材料用量对比以及整体指标对比）等信息。下面是本案例优化前后的材料用量和优化后整体指标情况。

3.1 材料用量对比

材料用量对比

3.2 优化后的指标情况

指标情况

3.3 小结

采用AID2.0智能截面优选功能进行模型截面优选后实现了承载力与整体指标双控，其中截面优选后模型整体指标满足要求，型钢用量由初始的54.36t降低为41.86t，消灭了超限构件，优化了用钢量约23%，优化后刚度比等指标满足规范限值。

PKPM-AID2.0智能截面优选功能操作简单，批量划分设计组，批量添加备选截面，计算速度快，“构件+指标”同步双控。AID2.0的这些优势可以轻松将优化设计融入到日常的设计流程中，极大提高工程师工作效率，为工程总包项目创造经济效益。