圖解靜力學(xué)結(jié)合參數(shù)化在自由形式設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
本文選題:圖解靜力學(xué) + 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 參考:《南京大學(xué)》2013年碩士論文
【摘要】:建筑的造型是建筑師關(guān)注的終極目標(biāo),而由結(jié)構(gòu)形式而致的建筑造型,是建筑師們尤為向往而又難以企及的。越來越多的建筑師希望追求建筑設(shè)計(jì)的造型與結(jié)構(gòu)的形態(tài)的直接的統(tǒng)一。而這種統(tǒng)一要求對建筑學(xué)科與結(jié)構(gòu)學(xué)科知識體系上的隔閡進(jìn)行填補(bǔ)。圖解靜力學(xué)(Graphic statics)是使用圖析的方式建立結(jié)構(gòu)幾何形式與內(nèi)力的關(guān)聯(lián)圖,展示兩者之間的對應(yīng)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的一種方法。由于操作簡單以及它的圖解本質(zhì)與建筑師的圖形思維相契合,圖解靜力學(xué)十分適合作為輔助建筑師設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的工具。圖解靜力學(xué)在國外發(fā)展已有百年,隨著計(jì)算機(jī)制圖以及參數(shù)化工具的發(fā)展,圖解靜力學(xué)迎來了發(fā)展的新方向。本文的目的在于介紹如何應(yīng)用圖解靜力學(xué)來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。應(yīng)用分為兩個(gè)方面:靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)。靜定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是本文的重點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了如何利用圖解靜力學(xué)生成各種高效桁架(上弦和腹桿內(nèi)力相同的恒力桁架、月牙形桁架、人字形桁架、懸臂桁架、下弦內(nèi)力恒定的桁架)。并通過在RhinoScript中編寫程序,實(shí)現(xiàn)從自由形式(free form)生成符合圖解靜力學(xué)原理的結(jié)構(gòu)的過程(以下弦內(nèi)力恒定的桁架為例)。在超靜定結(jié)構(gòu)部分,本文簡要介紹了推力網(wǎng)格分析(Thrust Network Analysis)以及它在砌體薄殼拱頂結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。
[Abstract]:Architectural modeling is the ultimate goal that architects pay attention to, and architectural modeling caused by structural forms is especially yearning and difficult for architects.More and more architects want to pursue the direct unity of architectural design shape and structure form.This unity requires filling the gap between the architectural discipline and the knowledge system of the structural discipline.Graphic static analysis is a method to establish the correlation graph of structure geometry and internal force by graph analysis, and to show the corresponding relationship between them. On this basis, a method of structural analysis and design is proposed.Because the operation is simple and its graphic essence is in accord with the architect's graphic thinking, the graphic statics is very suitable as a tool to assist the architect to design the structure.Graphic statics has been developed for one hundred years abroad. With the development of computer graphics and parameterized tools, graphic statics has entered a new direction of development.The purpose of this paper is to introduce how to use graphic statics to design structures.Application is divided into two aspects: statically indeterminate structure and statically indeterminate structure.The application of statically indeterminate structure is the focus of this paper.This paper introduces in detail how to use graphic statics to generate various kinds of high efficient truss (constant force truss with the same internal force of upper chord and web bar, crescent truss, herringbone truss, cantilever truss, truss with constant lower chord internal force).By writing a program in RhinoScript, the process of generating structures from free form to conform to the principle of graphic statics is realized. The following truss with constant chord internal force is taken as an example.In the part of statically indeterminate structure, the thrusting Network analysis and its application in masonry thin shell arch roof structure are briefly introduced in this paper.
【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】:2013
【分類號】:TU201
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:1753079
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