基於參數化建模與數據分析的大跨建築結構形態推演

《基於參數化建模與數據分析的大跨建築結構形態推演》是依託哈爾濱工業大學，由董宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於參數化建模與數據分析的大跨建築結構形態推演
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：董宇

項目摘要

大跨建築結構形態與建築形態集成度高，因而適用於一般類型的參數化設計方法並不適用於大跨建築的結構形態設計。本課題針對解決大跨建築結構形態參數化的數字模擬、模型建造與評價體系建構的問題，有針對性地將研究拆解成三個主要的研究支線，即大跨建築結構形態的要素分解和分類過濾的原則確立（將要素數據化），相關關鍵數據的挖掘錄入、統計、處理及分析的方法與前者對接（將數據集成化），以及利用初始的資料庫，調試利用參數化技術建構的結構形態生成算法（將數據運算化）。並通過歸納與結果篩選得出特定的數據過濾的調幅，得到更為精準的控制度。從而可以實現更進一步的結構生成模擬與建造實驗的工作，通過初步的調試與模擬成果，進行實際的模型建造，及三維列印技術列印成型。利用結果逆向驗證並完善此前的工作，從而得到具備較強操作性的大跨建築結構形態參數化建構方法與評價體系。對於後續的深化研究及拓展大跨建築研究領域的縱深度具有建設性的意義。

結題摘要

設計工具一定程度地決定了設計結果，在計算機輔助設計技術成熟之前，建築設計幾乎完全依託於圖紙繪製與模型推演等客觀工具。而參數化建模技術已逐漸普及的當今時代，建築結構形態設計發展也與現代主義時期有了較大的差異。大跨建築依託結構而存在，其建築形態是結構形態的完美體現，結構的形態又可拆分為形與態，形是表象，態是根本，結構的態具有高度的合理性與邏輯性。大跨建築結構形態的技術制約性較強，且對力學性能與結構材料效率要求較高，因此大跨建築結構形態也較多體現了力流分布與彎矩形態，但依然具備一定可調整度。在這個可調節的範疇內，參數化技術可以形成有效輔助，更為高效的為設計推演提供方案最佳化選擇方法。具體執行中，依據結構的合理性與邏輯性，進行參數化模型的建構，通過可變參數的調節對大跨建築的形態進行調整，實現大跨建築設計的及時調節與實時互動，並完成大跨度建築推力體系結構形態、張拉膜結構形態、桁架網架、自由曲面四種結構形態的參數化建模與數據分析，歸納大跨建築結構形態最佳化設計方法體系，為以大跨結構為核心的建築設計提供參考與支持。同時報告亦對國內外的研究及動態記性跟蹤調研，進行相關的定性與定量研究，形成比較全面的綜述評價。提出對結構形態推演中的影響因子參數提取與整合方法，以及相應的設計套用策略。並對諸如研究要點、執行情況、進展和研究成果、人才培養情況、國內外學術合作交流等情況，以及相關其他問題進行了說明。