索穹顶结构体系发展的回顾与展望(下)

3　索穹顶结构的找形分析从结构分析的观点看 ,索穹顶就是索 -杆组合的预应力铰接结构体系 ,属张拉整体结构。从几何构造分析的角度来看 ,结构也可分为两大类 :一类为几何刚性 ,即体系内部没有机构位移 ,结构必然稳定 ;另一类为几何柔性 ,体系内部含有机构位移 ,需进行稳定性判定。索穹顶一般都具有很强的几何非线性 ,它与索网结构一样 ,其分析包括两个重要阶段 :一是找形 (Form Finding)分析阶段 ,目的是得到自平衡的预应力几何形状 ;二是受力分析阶段 ,目的是求出在外部静、动荷载作用下结构的反应[5] 。索穹顶结构在施加预应力之前 ,其…     

非线性逻辑下建筑几何学的超越——以塞西尔·巴尔蒙德的非线性几何构形为例

非线性几何学作为一种设计规则及逻辑关系,不仅利于参数化调控,而且其中生成的构形策略更具结构及建造可能性。本文从点、线、面以及空间的多层次几何维度上结合案例来研究塞西尔·巴尔蒙德的非线性几何构形策略,阐述最前沿的设计思想及建造实践。     

建筑设计中的几何学问题与结构设计中的几何规则性

建筑设计中的几何学问题普遍存在于方案创作阶段,这是社会进步和建筑设计理论发展的结果;结构规则性属于结构概念设计内容,这是结构工程师拟定结构方案时必须面对的首要问题。长期以来,鲜有工程师会将建筑设计中的几何学问题和结构规则性联系起来,这是我国规范和结构设计理论的缺憾。从低层、多层和高层建筑方案设计中的几何学问题开始探讨,分析这些几何学问题对结构规则性的继承性,由此揭示一幢建筑物从建筑创作到结构设计的一脉相承,进而分析了我国现行规范有关结构规则性内容存在的问题,并提出结构几何规则性的概念和规范修订建议,最后对几何规则性的设计方法和设计思想做了阐述。     

密斯设计语言再探——四个案例的解析

路德维希·密斯·凡·德·罗（Ludwig Mies vanderRohe）作为20世纪最重要的现代主义建筑大师之一,贡献了很多独特的建筑设计思想和形式语言。本文从基座、几何、结构,空间、材质五个方面入手,对其不同时期的四个案例进行比较研究,尝试寻找贯穿密斯设计作品中的关键性设计要素和理念,梳理这些作品中承上启下的发展脉络。     

可持续设计策略在建筑几何母题创作中的应用

以基本几何形为母题进行建筑形体和立面设计是一种传统的形态构成方式,可持续性概念是现代主义建筑新思潮下的新思维,两者的良好结合能够使建筑兼备形式美和可持续性。文章剖析了在建筑几何母题创作中可持续设计思想发挥的作用,从几何母题单元和组合两个方面阐释了如何将可持续设计思想融入几何母题创作,进而为可持续建筑设计方法提供新思路。     

环形张力索桁罩棚结构施工过程的形态分析

本文从一种新型索杆张力结构———环形张力索桁罩棚结构的施工成型分析出发,阐述了该问题的实质是一组已知构件原长的松弛索杆体系在其自重作用下的几何非稳定平衡形态的找形分析。根据力密度法的思想,本文提出了一种松弛索杆体系几何非稳定平衡形态的通用找形方法。该方法不受结构形式的限制,且引入了很少的计算假定,能够解决不同形式的索杆张力结构施工过程的形态分析问题。本文还模拟了一环形张力索桁罩棚结构的成型过程,利用该方法求解其施工过程每个步骤下的形态。算例分析结果表明,该找形方法能够有效地模拟索杆张力结构的实际成型过程。     

形式、结构和光的统一——路易斯·康建筑空间形式的几何秩序表达及演变

在探求理想形式和空间本质的过程中,路易斯·康有着对于几何秩序的严谨表达.文章梳理康几何秩序理念的理论基础及其背景,并分析其在康重要实践作品中的表达及演变,即几何秩序的理念在康的作品中经历了几何原型的秩序及其与空间单元的结合,从几何秩序的历史性表达到地域性表达,最后到诗意性表达.形式定义建筑的本质,结构产生形式,而光线界定结构与空间.形式、结构和光的建构逻辑在康的实践作品中不断得到确定,三者的统一性也是康几何秩序表达的准则.     

基于数形结合思想的小学数学图形与几何教学研究

近些年来,数形结合思想被广泛运用于小学数学图形与几何教学中。针对这种现象,对基于数形结合思想的小学数学图形与几何教学进行了深度研究。从数形结合思想以及应用的背景出发,浅谈了数形结合思想的基本内容,也提出了六个基于数形结合思想的小学数学图形与几何教学的方法。     

大连国际会议中心钢屋面稳定性分析

大连国际会议中心是一个大跨空间钢结构,其结构形式复杂,规模大,屋盖结构总的平面投影覆盖面积为25 097.2m2,最大跨度为94.572m。对该屋面结构进行了深入分析,得出了其在特征值屈曲、几何非线性屈曲、弹塑性几何非线性屈曲下的稳定承载力,并对不同分析条件下的稳定承载力进行了比较、分析。     

空心结构和占位体：路易·康住宅平面研究

以莫里斯住宅为时间轴上的核心节点,与前后其他住宅做横向对比,分析路易·康住宅从几何单元转向结构布局法的过程,并解读其中的内在逻辑,进而揭示其住宅建筑中结构布置与空间相互转化的规律和要义。     

浅析弯曲变形的截面几何量——惯性矩

工程结构中,弯曲变形是最常见的结构变形形式。在对其进行强度、刚度计算时,需要用到几何量——惯性矩。由于它相对于其它几何量而言,具有内容复杂,变化大,掌握起来难、烦等特点。故本文从惯性矩定义入手,全面地分析、说明截面的主惯性矩、形心主惯性矩和组合图形惯性矩。     

考虑结构缺陷敏感性影响的单层空间网格结构形态优化研究

自由曲面单层空间网格结构以总应变能为优化目标时,优化后的结构以轴向应变能为主而弯曲应变能极小,结构承载能力较高;但在考虑初始几何缺陷影响后,其承载力会大幅下降,结构对初始几何缺陷异常敏感,经过形态优化后的结构实际承载力并不高。为此,提出以结构弯曲应变能比例作为约束条件的单层网格结构形态优化方法。该方法通过控制优化终止时结构内部弯曲应变能比例,调节结构弯曲应变能和总应变能比例关系,降低优化后结构对初始几何缺陷的敏感性,可得到考虑初始几何缺陷后仍具有较高承载力的结构形态。自由曲面单层空间网格结构数值算例表明,优化后结构在考虑初始几何缺陷后,其承载力相比传统优化方法有较大提高,证明了所提方法的可行性。     

索穹顶结构几何稳定性分析

索穹顶结构是发展和推广Ｆｕｌｅｒ张拉整体结构思想后唯一应用于实际工程的一种新型大跨结构,它的几何稳定性分析对结构的设计非常重要。本文通过对杆系结构的分类、自应力模态、机构位移模态确定、以及体系稳定性判定准则等细节的研究,对索穹顶结构几何稳定性作了较为完整的分析。编制了相应的程序,对肋环型、三角化型和凯威特型等多种布置形式的索穹顶结构进行了计算分析,得出了一些对结构选型有用的结论。     

初始几何缺陷对钢框架柱性能的影响(Ⅱ):参数分析

在钢框架二阶弹性分析中,结构整体初始几何缺陷和构件的初始几何缺陷是实际存在的,其影响不可忽略。通过平面子结构理论模型进行参数分析,结果证明,对于弱支撑钢框架柱,结构的整体几何缺陷和构件几何缺陷对弯矩的影响均可以等效为作用于楼层处的假想水平力,假想水平力是作用于该楼层的竖向荷载的函数。     

转化思想在小学数学“图形与几何”教学中的运用

在小学数学"图形与几何"学习领域中蕴含内涵丰富的转化思想。转化思想是解决数学问题的基本方法,通过转化可以把复杂的问题变得简单明了、易于理解。文章从运用价值、运用分析和渗透策略三个不同角度对转化思想在小学数学"图形与几何"教学中的运用进行阐述。     

玛丽亚别墅解析

通过实地考察、图解分析玛丽亚别墅,从时代背景、空间、几何特征、非标准化以及细部处理等方面对其进行深入剖析,以进一步丰富国内建筑师的设计思想与方法.     

索网结构的弹性冗余度分析

主要介绍索网结构弹性冗余度的定义及其理论分析过程.冗余度的定义为可用的方程个数比求解时所必需的方程个数多出来的个数.索网结构属于柔性张力结构,不同于传统刚性结构,柔性张力结构的刚度主要由预应力提供,其刚度可分为弹性刚度和几何刚度,预应力主要影响几何刚度.索网的冗余度可分为弹性冗余度和几何冗余度,分别对应它的弹性刚度和几何刚度.本文通过对势能方程求解微分,得到索网结构的平衡方程、物理方程和几何协调方程,再将几何协调方程线性化,代入平衡方程和物理方程,推导弹性冗余度的计算公式,并采用MAT-LAB编程实现这一算法.最后通过算例,分析索网弹性冗余度的特性,得出一些有用的结论,对工程应用有一定的指导意义.     

浅议当代大学校园规划的景观形态及其营造理念

大学校园景观,是环境育人理念构建的重要实践领域。论文从景观的结构和层次着手分析其形态。分析了四种典型的结构类型：轴线型、核心型、网络型以及簇团型。景观的层次,表达出景观形态的几何特征,文章借用凯文·林奇关于城市意象的观点,将景观层次概括为最观标志、景观节点、线性景观以及匀质区域等四种意向,反映出校园景观形态的几何特征以及人们对它的主观感知。并主张以园林化、生态化理念和整体观指导校园景观设计。     

结构灾害评估关键构件信息库框架研究

建筑结构建造和运营过程中关键受力构件的详细信息可以协助工程师对遭受灾害的结构进行灾害评估分析和防灾减灾。BIM技术是以工程为对象的包含其生命周期全信息的三维数字模型,在分析建筑结构可能遭受的灾害和其主要受力构件的基础上,系统研究了BIM模型中结构关键构件的几何、非几何数据信息的表达格式和定义规则。结合分析BIM面向工程生命周期过程中信息模型的集成模式和积累方法,设计了一种基于BIM全信息模型的结构灾害评估关键构件信息库框架。该框架提供了从BIM模型中提取和集成关键构件数据信息的整个流程和方法,结合基于internet网络平台或智能数字楼宇管理系统,可以为结构灾害评估中获取关键构件数据信息的应用平台开发提供研究基础。     

张拉体系的几何构造分析

本文对张拉结构的力学特点进行了较为全面的介绍和相关内容的比较。张拉结构的平衡矩阵内容丰富 ,含括了特定结构的节点和杆件数目、结构拓扑条件以及其Euclidean几何定义等关于结构分析的诸多内容。通过对这一矩阵的分析 ,可以对张拉结构的几何构造以及预应力 (分布 )对张拉结构的几何稳定性 (刚度 )的影响两方面的问题有深入的认识