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基坑支护AI绘图

从理正计算书到支护剖面图——Codex for CAD能否打通“计算-画图-改图”的工程闭环?建设综合勘察设计研究院联合清华大学团队,以基坑支护场景为测试样本,系统验证了Codex在土压力系数计算、分层土压力、锚索轴向力复核、支护剖面图生成、桩配筋示意及改图联动中的实际表现。

基坑支护的计算任务自动化

基坑支护设计是岩土工程中计算与绘图工作量最大的场景之一。测试以排桩+锚索支护的典型基坑(深度17.200m,嵌固深度7.800m,11层土层)为样本,验证Codex在计算环节的能力。

土压力系数计算:Codex基于朗肯土压力理论(Ka = tan²(45° - φ/2),Kp = tan²(45° + φ/2)),从计算书提取11层土的土类名称、内摩擦角和黏聚力,输出完整的Ka/Kp表格,保留三位小数。

分层土压力计算:Codex提取土层参数(层厚、重度、黏聚力、内摩擦角)、基坑深度17.200m、地面超载20.0kPa、地下水位2.000m和坑内降水深度18.000m,按土层分层深度计算各关键深度处的主动土压力,输出包含深度、土层、竖向应力和主动土压力的完整计算表。

水土压力计算:Codex判断各土层采用水土分算(第1、2、3、6、7、10、11层)还是水土合算(第4、5、8、9层),分别计算土压力、水压力和合压力,输出关键深度点的水土压力结果表。

支锚轴向力复核:Codex复核了4道锚索的轴向力,发现设计值均等于标准值×1.25,识别出第4道锚索轴向力最大(标准值579.56kN,设计值713.21kN),并整理了CAD锚索标注所需信息(标注深度、水平间距、竖向间距、倾角、总长、自由段、锚固段、钢绞线配筋)。

桩身内力与配筋复核:Codex复核了桩径1.000m、保护层50mm、最大弯矩1312.52kN·m、最大剪力977.99kN的支护桩,确认纵筋HRB400 18E25实配8836mm²满足计算8485mm²的要求。

基坑支护的画图任务生成

基础几何图生成(DWG方式):Codex根据基坑深度17.200m、嵌固深度7.800m、桩顶标高0.000m,生成自然地面线、坑底线、支护桩中心线和桩底线,并设置结构线、辅助线、标注线和文字层。

土压力分布图生成(DWG方式):Codex将土压力计算结果转换为DWG格式的土压力分布图,建立深度坐标轴和压力坐标轴,绘制主动土压力分布线,在关键深度处标注土压力数值。

带标注支护剖面生成(脚本方式):Codex将支护结构参数转化为AutoLISP脚本,在CAD中运行后自动生成包含排桩、冠梁、自然地面线、坑底线、桩底线的剖面图,并标注基坑深度17.200m、嵌固深度7.800m、桩径1.000m、桩间距1.400m、冠梁尺寸1.100m×0.700m。

土层与地下水位表达(脚本方式):Codex将11层土的土类名称和层厚转化为土层分界线,自动计算每层层底深度,标注土层名称和层厚,同时绘制外侧水位线(2.000m)和内侧降水线(18.000m)。

锚索支护剖面生成(MCP方式):Codex在已有排桩和冠梁位置基础上,追加4道锚索(入射角15°,总长22.00m,锚固段14-17m,预加力200-300kN),区分自由段和锚固段,添加长度、入射角、锚固段长度和预加力标注。

基坑支护的改图任务验证

单图元修改(MCP方式):Codex在已有DWG图纸中定位指定压力监测点圆形符号,将其半径放大为原来的1.5倍,同时保持圆心坐标、图层、颜色和线型不变。

局部联动修改(MCP方式):Codex将平面图右侧基坑支护边线向基坑外侧偏移500mm,并同步移动与该段边线直接关联的尺寸线、文字说明和压力/监测点符号,保持相对位置关系。测试结论显示Codex已具备一定的图元关系识别和局部联动改图能力。

多目标复合修改(MCP方式):Codex新增基坑顶部排水沟示意图、护栏示意图、排水方向箭头和文字说明,但对“沿既有边线外侧新增连续构造线”这类依赖空间方位判断的任务存在漏改风险。

推理修正(MCP方式):Codex完成了自然地坪线整体上调300mm和桩顶修改,但在冠梁、桩顶、桩底和标高之间的工程约束联动上仍不稳定,复杂结构逻辑修正仍需人工复核。
点击阅读报告原文: 清华大学:2026年 Codex For CAD工程应用评测报告(32页)
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