摘  要：对钢结构设计领域的专业性强、知识集中等特点，文章分析了钢结构设计领域知识，构建了自顶向下的钢结构设计多层次本体模型，包括结构形式本体、结构模型本体、构件本体、结构计算本体、结构校核本体、设计成果本体等，并获取典型设计模型库、型钢库、节点库、设计规范集等知识源，进行了人工为主，工具为辅的方式建立钢结构设计知识图谱的研究。最后，基于钢结构设计知识图谱建立了多层次钢结构设计模型，为异构模型的统一提供了公共数据模型，并应用于钢结构设计软件中。

关键词：钢结构;设计模型;知识图谱;本体模型

中图分类号：TP391.4                    文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）15-0095-06

Abstract： Aiming at the characteristics of strong professionalism and concentrated knowledge in the field of steel structure design， the paper analyzes the domain knowledge of steel structure design， and constructs the multi-level ontology model of steel structure design from the top down， including structure type ontology， structure model ontology， component ontology， structure calculation ontology， structure check ontology， design result ontology， etc. The paper obtains knowledge sources like typical design model database， section steel database， node database and design specification set. The research on establishing the knowledge map of steel structure design by means of mainly manual， supplemented by tools is carried out. Finally， based on the knowledge graph of steel structure design， a multi-level steel structure design model is established and applied in the steel structure design software， which provides a common data model for the unification of heterogeneous models.

Keywords： steel structure; design model; knowledge graph; ontology model

0  引  言

鋼结构是以钢材为主的结构类型，由于钢材的自重轻、强度高、刚度好等特点，广泛应用于民用与工业建筑中，如大型厂房、场馆、超高层等。钢结构主要包括各种构件，如钢梁、钢柱、钢撑、钢桁架、楼板等，以及各构件之间的连接节点，如柱脚节点、梁柱节点、梁梁节点等，其中连接节点采用焊缝、螺栓或铆钉等主要连接形式。钢结构行业是集加工、设计、安装等为一体的综合性行业，其中，钢结构设计领域是一种知识密集、专业性强的领域，包括结构选型、结构建模、结构计算、构件验算、节点验算、出施工图等。因此，有必要研究如何建立钢结构设计的知识体系，达到知识共享重用，提高钢结构设计效率的目的。

知识图谱是一种知识组织方式：通过结构化的三元组（实体-关系-实体、实体-属性-属性值）描述知识体系[1]。……