基于三维图解静力学的复杂冰雪结构的计算性设计与数控建造

摘要

图解静力学将结构形式本身代表的"形"和其中作用产生的力之间的拓扑关系通过图示的方法进行形象化地演绎,成为近一个世纪以来建筑大师们进行结构创新性设计的重要理论和实践工具.21世纪,随着计算机技术和相关理论成果的发展,图解静力学从二维推力网络和封闭力多边形之间的对偶关系发展到了三维推力网络与空间封闭力多面体之间的对偶关系,大大扩充其在设计应用中的理想范式和类型.从基于三维图解静力学的基本设计方法研究入手,以冰雪结构的数字设计与建造为主要对象,展示三维图解静力学的一般设计方法,并通过与机器人建造技术的结合应用,论证其在未来计算性设计中的应用可能和前景.