本文關(guān)鍵詞：三維互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成初探，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著時(shí)代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步,建筑設(shè)計(jì)與工程師們都試圖尋求經(jīng)濟(jì)高效的空間結(jié)構(gòu)形式。相比較于砌筑拱頂,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)以及薄膜結(jié)構(gòu),互承結(jié)構(gòu)作為一種大空間構(gòu)筑結(jié)構(gòu),能夠通過短小的構(gòu)件之間相互承載及自我搭接構(gòu)成復(fù)雜空間形式,因此得到了眾多研究者們的關(guān)注。在互承結(jié)構(gòu)形式生成的研究過程中,研究者們一般通過手工模型的制作或者計(jì)算機(jī)輔助工具的模擬來探求互承結(jié)構(gòu)形式的可能性。相比較于有限的手工模型設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)程序模擬能夠更有效地在互承結(jié)構(gòu)體系的規(guī)則下發(fā)展互承結(jié)構(gòu)的空間形式。現(xiàn)有的互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究主要針對的是互承結(jié)構(gòu)的基本單元的空間幾何邏輯,而參數(shù)化的模擬過程著重于一維的或者二維的互承空間網(wǎng)架的形式模擬生成,對于三維互承結(jié)構(gòu)的形式生成的參數(shù)化探討還很缺乏。一般來說,互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成遵循兩種基本的生成邏輯。一種是自上而下(Top-Down)的互承網(wǎng)絡(luò)解析,也就是將預(yù)先設(shè)定的空間網(wǎng)絡(luò)或者三維曲面轉(zhuǎn)化為互承結(jié)構(gòu)的方式。另外一種是自下而上(Bottom-Up)的互承結(jié)構(gòu)形式構(gòu)建,從基本的互承結(jié)構(gòu)單元或者單元組合出發(fā),在設(shè)定的規(guī)則下發(fā)展出復(fù)雜的空間形式。設(shè)計(jì)師們因其對空間形態(tài)的掌控需求,往往會選擇使用自上而下的曲面轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)二維互承結(jié)構(gòu)的形式生成。而自下而上地三維互承結(jié)構(gòu)形式生成的研究還僅停留在手工模型設(shè)計(jì)的層面,借助計(jì)算機(jī)模擬工具實(shí)現(xiàn)三維互承結(jié)構(gòu)形式生成的方式還有待進(jìn)一步探討。本文的研究按照以上的分類可以界定為由柱狀桿件僅靠頂部支撐所構(gòu)成的三維互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成研究。在互承結(jié)構(gòu)構(gòu)成原理基礎(chǔ)之上,分析互承結(jié)構(gòu)基本單元的空間形態(tài)與參數(shù)關(guān)系,探討由互承結(jié)構(gòu)基本單元發(fā)展為復(fù)雜的三維互承結(jié)構(gòu)的參數(shù)化形式生成方法,并通過實(shí)例的編程模擬研究完善對三維互承結(jié)構(gòu)形式生成的認(rèn)知。具體來說,首先簡要地介紹了互承結(jié)構(gòu)的概念,其形式分類與特點(diǎn)；然后回顧一下相關(guān)的互承結(jié)構(gòu)的形式生成研究,主要是一維與二維互承結(jié)構(gòu)的形式生成：之后,論述本文最主要的三維互承結(jié)構(gòu)的參數(shù)化形式生成原理以及程序模擬的過程；最后,進(jìn)一步探索些許復(fù)雜的三維互承結(jié)構(gòu)的參數(shù)化形式生成邏輯。作為初步探索,本文主要針對的是互承結(jié)構(gòu)的形式生成模擬,并不涉及具體的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)性能的研究。
【關(guān)鍵詞】：三維互承結(jié)構(gòu) 互承結(jié)構(gòu)基本單元 形式生成 生長 分形
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU318
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題來源9
• 1.2 研究目的和意義9-10
• 1.2.1 研究目的9-10
• 1.2.2 研究意義10
• 1.3 研究范圍10
• 1.4 研究方法10-11
• 1.5 論文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 互承結(jié)構(gòu)的概念13-19
• 2.1 互承結(jié)構(gòu)的定義13-14
• 2.2 互承結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢14-15
• 2.3 互承結(jié)構(gòu)的歷史研究15-16
• 2.4 互承結(jié)構(gòu)的分類16-19
• 2.4.1 按照互承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料屬性分類16-17
• 2.4.2 按照互承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式分類17-18
• 2.4.3 按照互承結(jié)構(gòu)整體的空間形式分類18-19
• 第三章 互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成的研究現(xiàn)狀19-29
• 3.1 互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成的相關(guān)理論19-21
• 3.1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)理論19-20
• 3.1.2 涌現(xiàn)理論20-21
• 3.1.3 分形理論21
• 3.2 一維互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成21-25
• 3.2.1 自上而下的一維互承結(jié)構(gòu)形式生成法22-23
• 3.2.2 自下而上的一維互承結(jié)構(gòu)形式生成法23-25
• 3.3 二維互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成25-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 三維互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成29-61
• 4.1 互承結(jié)構(gòu)基本單元的形式生成與參數(shù)關(guān)系30-38
• 4.1.1 互承結(jié)構(gòu)基本單元的定義30
• 4.1.2 互承結(jié)構(gòu)基本單元的參數(shù)控制30-32
• 4.1.3 互承結(jié)構(gòu)基本單元的平移生成法32-34
• 4.1.4 互承結(jié)構(gòu)基本單元的旋轉(zhuǎn)生成法34-36
• 4.1.5 三邊互承基本單元的桿件生長法36-38
• 4.2 基于桿件生長的三維互承結(jié)構(gòu)形式生成38-47
• 4.2.1 形式生成原理38
• 4.2.2 案例編程探究——桿件對角生長38-43
• 4.2.3 案例編程探究——桿件對邊生長43-47
• 4.2.4 評價(jià)47
• 4.3 基于單元分形的三維互承結(jié)構(gòu)形式生成47-54
• 4.3.1 形式生成原理47
• 4.3.2 案例編程探究——單元無限定分形47-51
• 4.3.3 案例編程探究——單元限定分形51-54
• 4.3.4 評價(jià)54
• 4.4 桿件單元式生長的三維互承結(jié)構(gòu)形式生成54-59
• 4.4.1 形式生成原理54-55
• 4.4.2 案例編程探究55-58
• 4.4.3 評價(jià)58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 三維互承結(jié)構(gòu)形式生成進(jìn)一步探索61-71
• 5.1 互承結(jié)構(gòu)組合的分形迭代61-62
• 5.2 案例編程探究——組合形式162-66
• 5.3 案例編程探究——組合形式266-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第六章 結(jié)語71-73
• 致謝73-75
• 主要參考文獻(xiàn)75-79
• 插圖和附表清單79-83
• 附錄一 Grasshopper編程代碼83-90

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：三維互承結(jié)構(gòu)參數(shù)化形式生成初探，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：276711