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SYS-01

地基与结构

总承重、结构模板、承重柱、核心筒、检查结构与建筑寿命

系列核心系统版本v4.1版本v4.1档期P0上游依赖SYS-12 · SYS-15 · AST-02被谁依赖SYS-02 · SYS-03 · SYS-06 · SYS-07当前引擎目标Godot 4.8 dev6

1. 本册用途#

本册规定地基如何提供一栋塔楼的总承重,结构体系如何提供楼格的局部支撑,以及玩家如何通过“检查结构”发现缺少的柱、墙或核心筒。它不做有限元、实时坍塌和逐块砖模拟。

当前真值

地基负责总承重和建筑寿命;结构模板负责允许的高度、支撑连续性和局部承重;楼格、房间、设备只是荷载来源。所有判定使用整数网格和结构组,不在每帧运行物理求解。

2. 总体承载规则#

  1. 一座塔楼绑定一个或多个地基对象;地基总承重是该塔楼可以容纳的楼格、房间、设备和结构重量的总上限。
  2. 每个楼格必须找到一条从当前高度到地基的支撑路径:柱、结构墙或核心筒三者至少满足其一;梁和板由结构模板自动生成。
  3. 总承重按整数点数结算:used_load = floor_load + room_load + equipment_load + structure_load。
  4. 承重使用率 0%–70% 为安全,70%–85% 显示警告,85% 为可建造上限;超过上限的新增内容直接拒绝。
  5. 结构损坏和坍塌不进入运行时模拟。地震、风暴或施工事故只通过维修费用、可用率和租户使用率产生经济后果。

3. 地基方案#

首发只提供三种可理解的地基形式,但使用可扩展枚举,后续可以加入第四、第五种形式而不改运行时接口。

形式定位系数适用
浅基础便宜、快速、承重较低1.00低层、良好地质
筏板基础面积承压、稳定均衡1.25中层和普通高层
桩筏基础深层承力、成本高1.55高层、超高层、软土

地基材料首发三档:普通混凝土、钢筋混凝土、高强复合材料。材料由 material_grade 枚举驱动,保留更多等级的扩展位。地质由地块提供良好、普通、软弱、极差四档修正,不让玩家输入土层参数。

total_capacity = area × form_factor × material_factor × soil_factor × construction_factor
build_capacity = total_capacity × 0.85

施工质量在施工开始时计算一次并写入工程快照;施工过程中不重新计算,也不向玩家持续显示。只有建造进度超过 50% 时,界面才显示质量结果。玩家可以支付追加费用或使用后续“魔法”能力提高质量,但只修改工程快照,不触发重新模拟。

3.1 地基升级政策

  • 可升级:新游戏设置允许时,地基可以支付加固费和工期升级材料等级;浅基础不能直接变为桩筏,形式变化必须拆除重建。
  • 不可升级:新游戏设置关闭时,地基形式和材料等级锁定,只能拆除上部建筑后重建。
  • 硬核:强制不可升级,存档写入锁定标记,游戏中不能重新打开开关。

3.2 建筑寿命

寿命上限只由地基方案、地质和一次性施工质量决定。翻新、维护和设备更换只能影响运营费用、房间可用率和租户使用率,不能延长建筑总寿命。寿命结束后,简化和标准模式允许继续运营,但每年缴纳按楼宇价值计算的延寿费用:第一年 1%,第二年 2%,第三年 4%,之后每年翻倍;硬核模式不提供该续命开关。

4. 五种结构模板#

模板主要承重件游戏规则适用高度
砖体结构连续承重墙墙线必须上下连续,大开间受限低层
墙板结构预制承重墙板墙板网格自动生成,建造快,改造受限低层至中层
框架结构柱、梁、板柱网成立后梁板自动生成,空间最自由中层
剪力墙结构框架 + 连续剪力墙或核心筒每层至少有一组连续抗侧向支撑高层
筒体结构核心筒 + 外围柱筒核心筒连续到顶部,外围支撑保持连续超高层

模板只提供规则和修正,不做实时结构物理。结构模板、楼层高度和地块环境要求不满足时,建造验证器返回单一、可读的失败原因。

5. 柱、墙、梁、板与核心筒#

5.1 承重柱

柱中心占一格,覆盖范围按水平网格计算:

柱种类覆盖范围适用
普通柱左右各 3 格:格格格柱格格格普通框架
加强柱左右各 5 格:格格格格格柱格格格格格大开间、重型房间
巨型柱左右各 9 格超高层和大跨度

柱类型使用注册表,首发三种,保留更多柱种类、斜柱和异形柱的接口。斜柱只改变覆盖路径和外形,不引入连续物理求解。

5.2 墙、梁与板

  • 隔墙不作为独立结构对象;房间自带墙面表现。
  • 结构墙只在结构图层建造,可与柱叠加;同格存在柱和墙时,柱在结构图层置顶,墙置底。
  • 梁默认由柱网、墙线和核心筒边界自动连接;保留斜梁模板,不要求玩家逐根画梁。
  • 默认楼格是 1m × 1m × 4m 的竖向单元。一个 1×4 楼格有地板和天花板两块板,各占 0.1 格厚度,净使用高度为 3.8 格。楼板是结构数据,不是独立可放置实体。

5.3 核心筒独立界面

核心筒默认向外提供 5 格结构覆盖,核心筒平面尺寸由玩家选择。点击核心筒进入独立的“核心筒层”,其可建造空间为核心筒平面尺寸的 2 倍;例如核心筒宽度 10m,核心筒层可编辑宽度为 20m。核心筒层自身不再放置柱、墙、梁、板,核心筒本体就是结构。

核心筒层可以放置楼梯、电梯、设备竖井、资源传输节点和维护空间。相同设施也可以在核心筒外建造;核心筒内的可建内容由 core_allowed_defs 限制。核心筒的便利性以更高造价和施工期为代价。

6. 检查结构与施工#

  1. 玩家可以先自由布置楼格,即使当前没有承重,楼格显示为“待结构检查”。
  2. 点击“检查结构”后,系统扫描当前地块地基上的全部楼格、柱、墙、梁、核心筒和核心筒层入口。
  3. 扫描输出缺少承重柱、承重墙、核心筒连续性、梁连接或楼梯连接的清单,并高亮对应位置。
  4. 玩家可以选择“自动放置承重柱”或手动处理。自动放置只使用当前结构模板允许的柱种类,不覆盖已有结构。
  5. 检查通过后,楼格才进入工人施工队列。施工阶段不再运行结构重算;只有玩家改变结构、楼格或地基策略时才重新检查。
单次结构检查

结构扫描是命令触发的批处理,不是每帧任务。扫描结果生成 structure_revision 和只读报告,UI 只显示报告,不直接读取内部数组。

7. 寿命与维护边界#

本系统只提供建筑寿命上限和寿命结束后的经济处理。翻新、维护、安全巡检、设备替换由其他系统负责,并且只能造成金钱支出、停工时间、房间可用率和租户使用率变化。

明确不做

不做结构损坏传播、不做逐柱断裂、不做实时坍塌、不做每帧风场或地震波、不做梁板弹性形变。性能和稳定性优先于工程软件级真实性。

8. 数据字段与接口#

Foundation { id, form, material_grade, soil_grade, total_capacity,
  used_capacity, build_capacity, life_limit, upgrade_policy,
  construction_quality_snapshot, construction_state }
Tower { id, foundation_id, structure_type, height_limit, core_tube_id,
  floor_cells, support_groups, structure_revision, life_state }
SupportGroup { id, kind, cells, level_from, level_to, local_capacity,
  continuity_state, orientation }
FloorCell { id, tower_id, x, y, z, width:1, height:4, slab_thickness:0.1,
  load_points, room_id, support_group_id, construction_state }
CoreTube { id, footprint_w, footprint_h, outward_support:5,
  inner_layer_scale:2, core_allowed_defs, facilities }
StructureReport { revision, missing_supports, auto_place_candidates,
  load_summary, height_summary, stair_gaps, status }

网格和高度由 SYS-15 定义;楼格与房间施工由 SYS-02 定义;楼梯、电梯与核心筒内交通由 SYS-03 定义。跨模块只传命令、事件和只读报告。

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