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大跨建筑混合结构设计研究

刘宏伟  
【摘要】: 大跨建筑混合结构是近年来结构专业学界研究的热点问题,在此研究领域建筑师处于边缘地位,寡闻其声。以专业分工日益细化为借口,将结构问题推委给结构工程师,不仅是不负责任的做法,更重要的是建筑创作过程的缺失。建筑师对待结构知识的轻率最终导致设计本体与理性思维的渐行渐远,游离于内在秩序之外而成为“空中楼阁”。 本文将大跨建筑创作中必不可少的结构设计作为研究对象,旨在建立建筑与结构关联的研究系统:首先从分类入手,建立其大跨混合结构分类原则;通过研究结构受力的内在规律优劣、材料潜能的挖掘以及对相关领域的推动总结其结构价值;接着在施工的层面上对结构成型过程特点总结,对整个建造过程形成相关认识;再从显性、隐形和内核三个层次,勾勒出美学研究框架,探讨混合结构美学问题;之后对大跨混合结构的技术走向展开相关介绍;最终在上述研究内容的基础上,在设计方法和创作实践层面上进行解析和探索。 本文创新点体现在三个方面:一是综合考虑H.Engel(恩格尔)、M.saitoh(斋藤公男)、董石麟等人结构分类方法,创建混合结构分类原则,将结构家族分为索(膜)单元体系、拱(壳)单元体系、梁(板)单元体系和杆系单元体系四个体系,混合结构是分属这四个家族体系下的结构类型间的相互结合。二是从外部形态表征、其它技术要素融入和语言学思辨三个层次,对混合结构美学范畴进行深入的研究。三是归纳总结混合结构创作手法,提出了包括并列、连接、叠合、置换和交融5个大类和分属其下的11种模式,并通过具体设计实例进行解析。


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