基于力学性能之复杂壳体空间形态参数化设计研究
发布时间：2021-02-10 11:59
近年来,数字化技术的高速发展对建筑设计领域造成了较大冲击,新设计理念和方法的次第出现,使建筑外部形态和内部结构出现了逐渐分离的问题。为解决这一问题,需要一种可以让两者相融合的设计方法。现今正在研究的结构性能化设计方法可以较为有效的解决这一问题,作为其中一支的基于力学性能进行建筑空间形态设计的方法在此背景下有着进一步研究的价值。本文主要对结构性能化理论进行研究进而提出一套基于力学性能的复杂壳体空间形态参数化设计方法。该方法试图通过结构学科的视点寻求建筑外在形态和内部结构的统一。本研究主要从学科交叉的视角切入,重点探讨基于力学性能下的复杂壳体空间形态参数化设计方法。该设计方法以壳体的力学性能作为出发点,以力学分析法和参数化设计法协同复杂壳体生形作为研究关键。整个设计方法分为生成壳体基础形态、通过力学分析确定肌理变化区域、进行肌理形态设计三个步骤。在复杂壳体基础形态生成上,采用基于壳体力学特性使用参数化软件生形的方法;在复杂壳体的肌理区域判定上,采用对壳体应力分布和力流特性进行分析并转化为图像的方法;在肌理形态生成上,采用对生物形态进行抽象并转化为相对应算法进行参数化设计的方法。通过上述力学...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 参数化设计在建筑设计领域的应用
1.1.2 基于力学性能的建筑设计方法在建筑设计领域的应用
1.2 研究对象及内容
1.2.1 研究对象
1.2.2 研究内容
1.3 文献综述与研究概况
1.3.1 国外研究概况
1.3.2 国内研究概况
1.4 研究目的和意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
1.5 研究方法
1.6 论文框架
第二章 基于力学性能的复杂壳体空间形态设计理论分析
2.1 数字技术影响下的基于结构性能生成建筑空间形态
2.1.1 基于结构性能生成建筑空间形态综述
2.1.2 基于力学性能生成建筑空间形态的方法
2.1.3 基于力学性能生成建筑空间形态的算法
2.2 基于力学性能生成建筑空间形态的美学价值
2.2.1 各时期建筑力学与美学结合的探索
2.2.2 基于力学性能设计表现美学的策略
2.3 基于力学性能生成复杂壳体空间形态的前提
2.3.1 基于力学性能生成复杂壳体空间形态的可行性
2.3.2 基于力学性能生成复杂壳体空间形态相对传统方式的优越性
2.3.3 基于力学性能生成复杂壳体空间形态可用的工具
2.4 本章小结
第三章 参数化设计方法与力学分析法协同复杂壳体生形
3.1 参数化设计方法与力学分析法生形的协同机制
3.1.1 协同机制下复杂壳体空间形态生形的逻辑
3.1.2 协同机制下复杂壳体空间形态生形的过程
3.1.3 协同机制下复杂壳体空间形态生形使用的程序
3.2 力学边界条件的设定
3.2.1 约束数量设定
3.2.2 约束对称性设定
3.2.3 壳体开洞条件设定
3.3 基于力学性能分析的复杂壳体空间形态参数化生形
3.3.1 基于应力分布的壳体优化和肌理变化区域确定
3.3.2 基于力流的壳体肌理形态调整
3.4 本章小结
第四章 基于力学性能的复杂壳体空间形态设计实验
4.1 设计实验作品一
4.1.1 基于力学边界条件设定的壳体基础形态设计
4.1.2 基于力学分析的肌理变化区域生成
4.1.3 基于仿生形态的参数化肌理设计
4.2 设计实验作品二
4.2.1 基于力学边界条件设定的壳体基础形态设计
4.2.2 基于力学分析的肌理变化区域生成
4.2.3 基于仿生形态的参数化肌理设计
4.3 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]从桥到亭——机器人三维打印[J]. 袁烽,陈哲文,林边,陈颢,林钰琼. 城市建筑. 2018(19)
[2]云亭 中国,上海[J]. 袁烽. 世界建筑导报. 2018(03)
[3]“蝶变”——一场由3D打印演绎的力与美的视觉盛宴[J]. 苏朝浩,林康强,崔洋,孙彬. 南方建筑. 2018(02)
[4]基于风洞可视化的环境性能建筑生形方法研究[J]. 林钰琼,姚佳伟,郑静云,袁烽. 南方建筑. 2018(02)
[5]以结构的名义[J]. 张利. 世界建筑. 2018(02)
[6]走向数字时代的建筑结构性能化设计[J]. 袁烽,柴华,谢亿民. 建筑学报. 2017(11)
[7]基于卡拉特拉瓦大空间公共建筑作品及其构件特点研究[J]. 丁京楠. 华中建筑. 2016(09)
[8]力与形的数字建构与调度——基于海帕壳体结构力学机制与建筑参数化设计之协同[J]. 苏朝浩,林康强,冒亚龙. 新建筑. 2016(04)
[9]壳体结构形态的量化重构——基于建筑参数化设计技术与结构力学的协同机制[J]. 苏朝浩,林康强,王帆. 南方建筑. 2016(02)
[10]建筑参数化设计的发展及应用研究[J]. 田芳. 四川建材. 2016(02)
博士论文
[1]结构艺术与建筑创作之协同研究[D]. 苏朝浩.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]基于优化算法的参数化建筑设计探究[D]. 骆耀辉.西南交通大学 2015
[2]参数化建筑设计的本土化应用[D]. 张龙.太原理工大学 2015
[3]当代建筑结构美学新趋势初探[D]. 王威.天津大学 2014
[4]建筑参数化设计发展及应用的趋向性研究[D]. 马志良.浙江大学 2014
[5]基于建筑适应性的参数化设计方法研究[D]. 潘望.华南理工大学 2012
[6]钢筋混凝土双曲抛物面薄壳结构力学性能研究[D]. 郝维平.浙江大学 2012
[7]圣地亚哥·卡拉特拉瓦建筑创作的艺术化技术理念研究[D]. 庄葳.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3027322
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 参数化设计在建筑设计领域的应用
1.1.2 基于力学性能的建筑设计方法在建筑设计领域的应用
1.2 研究对象及内容
1.2.1 研究对象
1.2.2 研究内容
1.3 文献综述与研究概况
1.3.1 国外研究概况
1.3.2 国内研究概况
1.4 研究目的和意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
1.5 研究方法
1.6 论文框架
第二章 基于力学性能的复杂壳体空间形态设计理论分析
2.1 数字技术影响下的基于结构性能生成建筑空间形态
2.1.1 基于结构性能生成建筑空间形态综述
2.1.2 基于力学性能生成建筑空间形态的方法
2.1.3 基于力学性能生成建筑空间形态的算法
2.2 基于力学性能生成建筑空间形态的美学价值
2.2.1 各时期建筑力学与美学结合的探索
2.2.2 基于力学性能设计表现美学的策略
2.3 基于力学性能生成复杂壳体空间形态的前提
2.3.1 基于力学性能生成复杂壳体空间形态的可行性
2.3.2 基于力学性能生成复杂壳体空间形态相对传统方式的优越性
2.3.3 基于力学性能生成复杂壳体空间形态可用的工具
2.4 本章小结
第三章 参数化设计方法与力学分析法协同复杂壳体生形
3.1 参数化设计方法与力学分析法生形的协同机制
3.1.1 协同机制下复杂壳体空间形态生形的逻辑
3.1.2 协同机制下复杂壳体空间形态生形的过程
3.1.3 协同机制下复杂壳体空间形态生形使用的程序
3.2 力学边界条件的设定
3.2.1 约束数量设定
3.2.2 约束对称性设定
3.2.3 壳体开洞条件设定
3.3 基于力学性能分析的复杂壳体空间形态参数化生形
3.3.1 基于应力分布的壳体优化和肌理变化区域确定
3.3.2 基于力流的壳体肌理形态调整
3.4 本章小结
第四章 基于力学性能的复杂壳体空间形态设计实验
4.1 设计实验作品一
4.1.1 基于力学边界条件设定的壳体基础形态设计
4.1.2 基于力学分析的肌理变化区域生成
4.1.3 基于仿生形态的参数化肌理设计
4.2 设计实验作品二
4.2.1 基于力学边界条件设定的壳体基础形态设计
4.2.2 基于力学分析的肌理变化区域生成
4.2.3 基于仿生形态的参数化肌理设计
4.3 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]从桥到亭——机器人三维打印[J]. 袁烽,陈哲文,林边,陈颢,林钰琼. 城市建筑. 2018(19)
[2]云亭 中国,上海[J]. 袁烽. 世界建筑导报. 2018(03)
[3]“蝶变”——一场由3D打印演绎的力与美的视觉盛宴[J]. 苏朝浩,林康强,崔洋,孙彬. 南方建筑. 2018(02)
[4]基于风洞可视化的环境性能建筑生形方法研究[J]. 林钰琼,姚佳伟,郑静云,袁烽. 南方建筑. 2018(02)
[5]以结构的名义[J]. 张利. 世界建筑. 2018(02)
[6]走向数字时代的建筑结构性能化设计[J]. 袁烽,柴华,谢亿民. 建筑学报. 2017(11)
[7]基于卡拉特拉瓦大空间公共建筑作品及其构件特点研究[J]. 丁京楠. 华中建筑. 2016(09)
[8]力与形的数字建构与调度——基于海帕壳体结构力学机制与建筑参数化设计之协同[J]. 苏朝浩,林康强,冒亚龙. 新建筑. 2016(04)
[9]壳体结构形态的量化重构——基于建筑参数化设计技术与结构力学的协同机制[J]. 苏朝浩,林康强,王帆. 南方建筑. 2016(02)
[10]建筑参数化设计的发展及应用研究[J]. 田芳. 四川建材. 2016(02)
博士论文
[1]结构艺术与建筑创作之协同研究[D]. 苏朝浩.华南理工大学 2010
硕士论文
[1]基于优化算法的参数化建筑设计探究[D]. 骆耀辉.西南交通大学 2015
[2]参数化建筑设计的本土化应用[D]. 张龙.太原理工大学 2015
[3]当代建筑结构美学新趋势初探[D]. 王威.天津大学 2014
[4]建筑参数化设计发展及应用的趋向性研究[D]. 马志良.浙江大学 2014
[5]基于建筑适应性的参数化设计方法研究[D]. 潘望.华南理工大学 2012
[6]钢筋混凝土双曲抛物面薄壳结构力学性能研究[D]. 郝维平.浙江大学 2012
[7]圣地亚哥·卡拉特拉瓦建筑创作的艺术化技术理念研究[D]. 庄葳.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3027322
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