论文

使用 大语言模型 跨多个软件平台自动进行结构分析

Automating Structural Analysis Across Multiple Software Platforms Using Large Language Models

应用与实践行业应用

摘要

大语言模型 (LLM) 的最新进展表明,有望通过自动化结构建模和分析来显着加速工作流程。然而,现有的研究主要集中在使 LLM 能够运行单一结构分析软件平台。在实践中,结构工程师经常依赖多种有限元分析 (FEA) 工具,例如 ETABS、SAP2000 和 OpenSees,具体取决于项目需求、用户偏好和公司限制。这一限制限制了 LLM 辅助工程工作流程的实际部署。为了解决这一差距,本研究开发了 LLM,能够跨多个软件平台自动进行框架结构分析。 LLM采用两级多代理架构。在第一阶段,一组代理协作解释用户输入并执行结构化推理,以推断有限元建模所需的几何、材料、边界和载荷信息。这些代理的输出被编译成统一的 JSON 表示形式。在第 2 阶段,代码翻译代理并行操作,将 JSON 文件转换为跨多个结构分析平台的可执行脚本。每个代理都会收到其目标软件的语法规则和建模工作流程的提示。 LLM 使用跨三个广泛使用的平台(ETABS、SAP2000 和 OpenSees)的 20 个代表性框架问题进行评估。十次重复试验的结果显示出始终如一的可靠性能,在所有案例中实现了超过 90% 的准确度。