【摘要】：針對自概念設(shè)計階段開始就充滿矛盾的建筑師與結(jié)構(gòu)工程師的合作,嘗試揭示建筑與結(jié)構(gòu)可以被充分地整合在一起的合作過程,并提供了幾種實驗性的應(yīng)用,這些設(shè)計工具使形式設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計同時進行。
【圖文】：

榷?[9]58,[16]；他在設(shè)計穹頂時所需要做的，就是增加或減少重量和桿件。羅伯特·馬亞爾(RobertMaillart)繪制拋物線，來不斷調(diào)整薩爾基納山谷橋(SalginatobelBridge,1930年)的上下曲線，直到合適的位置(圖5)[17]—整個拋物線僅通過3個點控制。費利克斯·坎德拉(FelixCandela)將整個結(jié)構(gòu)問題(在一定程度上，甚至包括建筑問題)整合到一個雙曲拋物面的方程里[18-19]。在設(shè)計奈梅亨城市大橋(NijmegenCityBridge)的弓弦時，勞倫特·內(nèi)(LaurentNey)通過減少控制幾何形體的參數(shù)數(shù)量，來設(shè)計拱的基本原型(圖6)，由此在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，極大地簡化了原本需要操作眾多參數(shù)的方式[20]。3)第3種技術(shù)關(guān)注于草圖、繪制、圖形方法與幾何的廣泛使用。雖然在當代實踐中它們的使用越來越少，但是它們?nèi)匀皇窃O(shè)計師們工具箱中的重要方法[21]。此外圖形是建筑師與結(jié)構(gòu)師之間工作時鮮有的共用平臺。“通過推導(dǎo)對受力進行定性判斷—例如圖解靜力學(xué)—不需要精確的計算，只需要不斷練習(xí)和累積經(jīng)驗。對建筑師而言，這種方法也是容易被理解的，并且為合作提供了良好的基矗……需要學(xué)習(xí)一種共通的語言—這是建筑師和工程師之間緊密交流的不可或缺的先決條件。……這將是一種文化，在這種文化中，建筑師和結(jié)構(gòu)工程師之間能夠展開對話—這種文化允許設(shè)計在結(jié)構(gòu)與形式相互融合的過程中逐步發(fā)展�！盵6]245—約瑟夫·席沃扎(JosephSchwartz)6圖解靜力學(xué)圖解靜力學(xué)的根源可以追溯到1858年朗肯(J.W.M.Rankine)和麥克斯韋(J.C.Maxwell)的工作[22-23]，以及之后，恩肖(S.Earnshaw)、詹金(F.Jenkin)、庫曼(C.Culmann)、克雷莫納(L.Cremona)、鮑(R.H.Bow)和列維(M.Lévy)等人的工作。到19世紀末，圖解靜力學(xué)成為最流行的?

永遠不可知，因為它在自帶的復(fù)雜性之內(nèi)至今無法被模擬，所以工程師使用能被理解的、能被控制的理想模型工作。結(jié)果就是，無論選擇哪種工具，在材料的真實性能與材料的理想性能之間，存在一道裂隙。這些裂隙由那些稱之為簡化的假定所彌合。比如，“塑性力學(xué)下限定理”就是一種簡化的結(jié)構(gòu)假定[12-15]。它最近被用于麻省理工學(xué)院一座紀念建筑的初期設(shè)計階段，該建筑是純受壓結(jié)構(gòu)。這個建筑中，一組石塊僅依靠簡單的擠壓連接方式來保持穩(wěn)定，形成一個復(fù)雜的系統(tǒng)，但塑性力學(xué)下限定理將其簡化為一條可控的推力線(圖4上)。和參數(shù)化設(shè)計工具一起，該理論允許設(shè)計師實時地檢查幾十個方案的穩(wěn)定性(圖4下)，而在此階段中，紀念建筑的諸多細節(jié)尚未確定。2)將設(shè)計問題簡化至少數(shù)幾種關(guān)鍵的參數(shù)(或者方程、變量、關(guān)系)，來控制整個設(shè)計的主要問題。多種方式已經(jīng)實現(xiàn)了對該技術(shù)的運用。安東尼·高迪(AntoniGaudi，1852-1926)通過懸掛模型，，來控制建筑的形態(tài)及其在荷載下的穩(wěn)定[9]58,[16]；他在設(shè)計穹頂時所需要做的，就是增加或減少重量和桿件。羅伯特·馬亞爾(RobertMaillart)繪制拋物線，來不斷調(diào)整薩爾基納山谷橋(SalginatobelBridge,1930年)的上下曲線，直到合適的位置(圖5)[17]—整個拋物線僅通過3個點控制。費利克斯·坎德拉(FelixCandela)將整個結(jié)構(gòu)問題(在一定程度上，甚至包括建筑問題)整合到一個雙曲拋物面的方程里[18-19]。在設(shè)計奈梅亨城市大橋(NijmegenCityBridge)的弓弦時，勞倫特·內(nèi)(LaurentNey)通過減少控制幾何形體的參數(shù)數(shù)量，來設(shè)計拱的基本原型(圖6)，由此在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，極大地簡化了原本需要操作眾多參數(shù)的方式[20]。3)第3種技術(shù)關(guān)注于草圖、繪制、圖形方法與幾何的廣泛使?
【作者單位】： 瑞士聯(lián)邦洛桑高等理工學(xué)院建筑、土木與環(huán)境學(xué)院;南京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院;
【基金】：中國博士后科學(xué)基金項目(155376) 江蘇省博士后科學(xué)基金項目(1501002C)
【分類號】：TU318

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本文編號：2541846