非线性建筑设计中的_找形_
非线性工程方案怎么做的
非线性工程方案怎么做的引言随着社会和科技的发展，非线性工程方案在工程领域中的应用越来越广泛。
非线性工程是指系统在外部激励下，其响应不满足线性关系的工程系统。
非线性工程方案的实施需要综合考虑材料、结构、流体、控制等多个方面的因素，才能够有效地解决工程问题。
本文将探讨非线性工程方案的实施过程，并结合实际案例进行分析，希望能够对读者有所帮助。
一、工程需求分析在实施非线性工程方案之前，首先需要对工程需求进行充分的分析。
这包括了解工程的背景、目标和约束条件，以及对系统进行全面的评估。
在需求分析阶段，需要考虑的因素包括系统的动态特性、非线性效应、稳定性和可靠性等。
只有对工程需求有深入的了解，才能够制定出合理的非线性工程方案。
二、材料和结构设计在非线性工程方案中，材料和结构设计是至关重要的。
材料的非线性行为可能会影响系统的整体性能，因此需要选择合适的材料并对其进行合理的设计。
结构的非线性效应包括波形调制、非线性频率响应、共振峰值移位等，在设计过程中需要考虑这些效应，并采取相应的措施来减小非线性影响。
三、流体力学分析对于涉及流体的非线性工程，流体力学分析是必不可少的一部分。
在流体力学分析中，需要考虑的因素包括非定常、非等温、非粘性等效应，以及涡动、湍流、尾流等现象。
通过对流体力学的分析，可以有效地评估系统的动态性能，为工程方案的实施提供重要依据。
四、控制系统设计在非线性工程中，控制系统设计至关重要。
非线性系统可能表现出多种复杂的动态行为，如周期振荡、混沌等，因此需要设计出有效的控制系统来稳定系统的运行。
控制系统设计需要考虑系统的非线性特性，采取相应的控制策略来满足实际的工程需求。
五、实施方案分析在确定了非线性工程方案之后，需要对方案进行充分的分析。
这包括理论分析、模拟仿真和实际测试等多个方面。
通过对非线性工程方案的分析，可以评估方案的可行性、有效性和可靠性，为后续的实施提供参考。
六、实施方案评估在实施非线性工程方案之后，需要对方案进行全面的评估。
结构设计膜材与索杆协同工作的索穹顶找形分析
一
在人类发展史上， 我 们 在 建筑 结构 工 程 中对 于 柔性 结 构 的 应 用 与 研 究
直较为缓慢 ， 且长期不被人们关注 与重 视。随着近年来科学 技术的不断 发展， 各种新材料、 新技术的广泛涌现给人们 生活与生产提供 了必然基础， 以 柔 性结 构 为主 的工 程 结 构 逐 步 受到 人 们 的关 注 与重 视 。 在 施 工 与 设 计 的 过 程中， 各种技术方式 的采 用 已成为 目前人们关注 的工作重点 ， 也引发 了 目前 工 程 设 计 与更 新 理 念 ， 使 得 各 种 新 概 念 与 新 技 术 逐 步 受 到 人 们 的 关
近年 来， 在我 国建筑工程 施工中 ， 建筑 结构 的质量 问题一直是 人们关 注 的焦点， 因此为 了保障建筑 结构的施工质量 ， 人们就要将许 多新 的结构 设计方案、 旋工技术 以及 管理 方法应用到其 中， 从而有效的推动我 国建筑 行业的发展。 其中由于膜材与索杆协同工作的索穹顶结构在实际应用的过 程中， 可 以有 效 的 提 高 建 筑 结 构 的 强 度 和 稳 定 ， 而 且 可 以满 足 现 代 化 建 筑 设计的个性化要求 ， 因此被人们应用到建筑 结构设计 当中。下面我们就简 要的介 绍一下 ， 在建筑工程 中的索穹顶结构的实 际应用。 索 穹顶 概 述
成 的 。 而 且索 穹 顶结 构 体 系 在 实 际 应 用 的 过 程 中 ， 除 了 可 以 大 幅 度 的 增 强
三、 膜材与索杆协同工作索穹顶发展概述 膜材 的出现可谓是建筑工程领域 中的又一次创 新革命 ， 也是整个工程 建 设中备受关注和认可 的一个 综合性工作环节 ， 在这个工作流程 中， 只有 依靠预应力的产生形状 以及 刚度， 通过与传统 的索、 杆和梁等 多种单元结 构组合构成 了索杆梁膜空间结构体系 。 这种结构体系的出现为建筑工程空 间体系的造型、 组合 以及 构思提 出了新的要求 ， 其在设计 的过程 中以新颖
悬索桥成桥状态主缆非线性找形分析
悬索桥成桥状态主缆非线性找形分析
Non-linear Shape-finding Analysis for Suspension Bridges un （池州市建筑设计院， XU Chao-qian
） （Chizhou Architectural Design Institute,Chizhou 247100,China
假定索单元的几何形状推导其位移模式计算变形前后的索长变化根据平衡方程或者能量原理来推导刚度矩阵弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵计算索单元端结点力和端结点位移的关系集成结构整体平衡方程进行迭代计算若控制变量误差或结点不平衡余量误差满足精度要求则认为得到了满足要求的解结束迭代
工程建设与设计
Construction & Design For Project
1 主缆找形的分析方法
均匀的缆索在自重作用下 ， 呈悬链线的形状 。 有限元法应用 于 索 结 构 分 析 的 主 要 思 路 是 :假 定 索 单 元 的 几 何 形 状 ，推 导 其 位 移模式 ， 计算变形前后的 索 长 变 化 ， 根 据 平 衡 方 程 或 者 能 量 原 理 来推导刚度矩阵 ( 弹性刚度矩阵和 几 何 刚 度 矩 阵 ) ， 计 算 索 单 元 端 结点力和端结点位移 的 关 系 ， 集 成 结 构 整 体 平 衡 方 程 进 行 迭 代 计算 ， 若控制变量误差或 结 点 不 平 衡 余 量 误 差 满 足 精 度 要 求 ， 则 认为得到了满足要求的解 ， 结束迭代 。 对索结构常 见 的 有 限 元 分 析 方 法 有 分 段 悬 链 线 理 论 、 分 段 抛物线理论 、 分段直线理论及传统抛物线理论 。 其中分段悬链线 法严格按照索单元的受力 情 况 进 行 假 定 ， 计 算 结 果 最 精 确 ， 但 由 于计算涉及大量三角函数 ， 所以计算最耗时 。 其他方法对索结构 的受力形式做了不同程度 的 简 化 与 假 定 ， 会 降 低 计 算 精 度 ， 但 是 提高了计算效率 。
关于自锚式悬索桥的非线性找形分析
相邻的吊索之间，就像是桁架元一样 。然后根据
各节 点力 平衡确 立联立 方程 式 。代 入 另一个 与主 跨 垂 直垂度 相 关的兼容 条件 ，就 很容 易求 出未知 总 第 １２期 ３ ２ ０． ０６４
３ ０
科 学技 术通 讯
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关于 自 锚式悬索桥 的非线性找形分析
条件 ，包 括 主索节 点坐 标和 水平 张力 。 斜 拉桥 的找形 问题 与 初始 索 力 ｕ 副而非 索 缆 线 形 的确 定密 切相 关 。最近 ，一 些论 文 Ｈ ｍ 对斜 拉桥 的找形分 析进 行 了说 明 。 尽管 到 目前为 止人们 都 建议将 通 用 的找形程 序 用于 典型地 锚式 悬索 桥或 斜拉 桥 ，然而 这些 找 形 程序 并不 非常适 合现 代缆 索承 重桥 。 ００年 年 ２０ 底在 韩 国仁 川通车 的永 宗大 桥就 是其 中一例 ｌ 。 Ｊ 引 永 宗大桥 是 一座 自锚式 悬索 桥 ，其结 构如 图 １ 所
或“ 找形’ ｆｒ ｆ ｄ ｇ ’（ｏｍ ｎ ｎ ） ｉｉ 。“ 初
格非线性分析，然而在实际设计中却采用相对简
单 的方 法 。Ｏ ｔ ｋ １开 发 了永宗 大桥 设计 的 找 ｈｓ ｉｌ ｕ ¨ 形程 序 。按他 的方法 ，假 设主 索平直 地位 于两个
ｉ ｉ ） ｆ ｄ ｇ ｎｎ
始 形状或 初始 线形 ” 也用 来表 示初 始平衡 状态 和初 始静载 下 的 目标线 形 。 悬 索桥 的规划 预先 确定 了与几 何学有 关 的几
程 序 由两步 非线 性分 析 构成 。第一 步仅 对 缆索 系统 ，第 二 步 则针对 整 个大 桥系 统 。通过 用传 统 的方 法 在 主索 各节 点利 用简 化 的力 平衡 ，对一 个 三维 主索 的试 验 线形 进 行 了计算 。然后 反 复对 纯缆 索 系统进
“参数化设计”工作流程分析
“参数化设计”工作流程分析作者：杨满丰来源：《中国科技博览》2015年第35期[关键词]参数化；设计方法；计算机程序；设计中图分类号：T3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0333-01当今在建筑设计、规划设计、景观设计等领域中“参数化设计”已经成为不可不提的设计手段。
从城市尺度上的规划设计到单体建筑的形态和表皮设计，从景观规划的场地布局到产品、家具的外观设计，参数化设计这种基于数字化技术的设计方法以极大包容的态度给设计领域带来了一种全新的工作方法与审美选择。
本文从设计方案构思层面探讨参数化设计的特点及其工作流程。
一、参数化设计方法的特点从方案设计层面上理解，参数化设计是指借助数字化技术手段将设计中的诸多要素，依据特定规则进行组织与关联，并获得设计结果的设计方法。
参数化设计实际上是关联规则的设计，这个规则决定了一个系统中各要素间的关系和运行方式，给这个系统输入条件变量，系统就会依据规则生成结果。
传统设计方法由于受技术条件的限制通常被限定在以“几何体”为基本形式元素的思维框架内来解决功能问题。
参数化设计将关注点转移到寻求设计要素与功能要求的逻辑关系组织上来，使用程序语言来组织设计条件与功能要求间复杂的逻辑关系，制定规则，并推演出结果是参数化设计方法的主要工作思路。
计算机程序语言是处理参数化信息的主要技术手段。
参数化设计方法从根本上突破了传统设计方法的几何思维限制和人脑计算能力的限制，这种方法可以获得传统设计手段难以表现的形态或形式组织方式。
参数化设计方法中，设计师并不是通过设计形式来承载功能，而是通过寻找逻辑关系来设计一个能够推演出结果的系统。
二、参数化设计方法的一般设计过程1、条件细分条件细分是参数化设计方法的第一个工作环节。
运用参数化设计方法的一个很重要的前提就是充分理解和认可影响设计的因素是复杂的。
通过对复杂条件因素的细分，设计师将设计项目各主要条件因素分成足够数量且相对独立的基本单元。
建筑知识：建筑材料的非线性分析与优化
建筑知识：建筑材料的非线性分析与优化建筑工程的质量和稳定性是保证安全和可持续发展的重要保障，而建筑材料的质量直接关系到建筑工程的稳定性和耐用性。
在实际的建设过程中，建筑材料的非线性分析与优化是保证建筑工程质量、提高建筑材料性能的关键技术。
一、建筑材料的非线性分析建筑材料的非线性分析是指当材料承受一定的载荷时，其力学性能发生变化的现象。
材料的非线性分析是不可避免的，在设计中必须考虑到非线性效应对设计的影响，并进行相应的修正和优化。
1.轴向受压的混凝土材料的非线性分析在实际的工程应用中，混凝土出现了“骨架曲线”的特性，在不同的载荷下，它的应变硬化率也不同。
这种情况下，使用线性弹性理论来分析混凝土不能完全符合实际情况。
对于轴向受压的混凝土材料，采用理论模型可以更好地描述非线性物理现象。
通过混凝土骨架的微观分析，建立了各向同性的弹塑性理论模型，这种模型被广泛地应用于混凝土结构设计中。
2.钢筋混凝土的非线性分析在钢筋混凝土中，钢筋和混凝土输送负载的方式不同，因此在载荷作用下，这两种材料的形变和应力响应不同。
另外，在钢筋混凝土中，混凝土的应力-应变关系是非线性的，随着加荷的增加，弹性模量和抗拉强度都会增加。
对于钢筋混凝土，采用非线性有限元方法建立的数值模型可以更精确地描述其非线性特征。
该方法可以模拟出混凝土的非线性应力-应变特性和裂缝的产生和扩展情况，并根据实际材料性能进行相应的修正。
二、建筑材料的优化设计材料优化设计是保证建筑工程质量的基础工作。
优化设计的目的是在满足强度和刚度等基本要求的前提下，通过材料性能的优化实现结构的轻量化和高效化。
1.硅酸盐水泥混凝土的优化设计硅酸盐水泥混凝土作为一种新型的材料，它具有良好的力学性能和化学稳定性。
通过研究混凝土中的微纤维增强体系，可以增强混凝土的耐劈裂性和韧性，提高混凝土的力学性能。
另外，在混凝土中加入微粉、飞灰等物质，可以防止混凝土龟裂、提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
非线性建筑设计分析
非线性建筑设计分析摘要:非线性设计就是将偏向于感性的建筑设计思维转变为更加理性的设计思维，将在传统的设计方法中更倾向于专注建筑形式的实现结果，转变为专注设计过程的逻辑推理，并大幅提高建筑设计的运算速度和运算量，使设计规则向更高效、科学的方向转变。
关键词:；建筑设计；非线性设计；特点非线性建筑设计突破传统建筑设计条框,主要体现在部分新型特征层面,如动态、自相似等,建筑内部空间为人们视觉提供新的流动性,与城市环境高度统一,成为城市的核心标志。
城市化建设脚步加快,为城市中添加多数非线性建筑,逐渐变更城市整体面容,但其仍处于探索阶段,带来优势的同时与各方冲突矛盾日渐凸显。
因此,建筑设计人员需不断提升自身素养,以创新性思维加强非线性建筑设计探索,实现建筑多元化目标,满足时代发展需求。
本文对设计方法进行简要分析并探究其在建筑设计中的应用策略，主要阐述的概念及其性质，介绍非线性建筑设计的概念及其特点，对在建筑设计过程中的关键环节进行详细论述，并对建筑思维的常用设计方法进行分析。
1非线性参数化设计概念及其性质非线性设计是一种全新的设计方法，通过数据逻辑建立一种特定的关系，这套逻辑包含自变量、逻辑联系、因变量，形成一套完整的方程式。
如果其中某个自变量发生改变，将会对数据结果产生影响，进而产生一种全新的数据模型。
即可以通过不断地改变参变量的数据，从而快速生成多种建筑方案。
这种设计模式可以将设计师从烦琐反复的设计修改工作中解脱出来，提高他们的工作效率，使他们将更多的精力专注于设计过程本身。
2非线性建筑设计的概念及其特点2.1线性与非线性的区别线性是数学上的概念，指变量与变量之间的直线关系，也可以理解为一阶导数为常量的函数，即f(x)=ax+b。
这样非线性的概念就很好区分，非线性的数学关系就可以理解为：一阶导数为非常量的函数。
非线性科学，其实就是复杂性科学。
在自然界中，很多事物都呈现复杂性的特征，如山脉、波浪、植物、细胞等，它们本身就是流动的、不规则的、自由的、随机的。
非线性建筑
非线性建筑非线性建筑是一种连续流动状的形体，这种形体作为结果来自于对建筑性能及周边环境因素的分析，建筑的设计过程即是对各种影响建筑因素的研究，并通过提练和综合，将各种影响因子从概念发展到形象，作为建筑的最终形体，由于影响的因素是复杂的，建筑的形体也必然是不规则的。
因而建筑的形体是设计研究过程的结果，是分析发展的生成物，从而也最符合建筑的性能，并也能最好地适应场地。
流动状的非线性形体不仅在形体的生成上依赖于计算机软件技术，并且在形体的建造上依靠于计算机辅助制造技术(CAM)。
借助于编程或已有软件，影响建筑的各种因子首先转化成计算机内在逻辑语言，而后可通过计算机生成建筑形体，经过不断地修正与反馈，确立最终建筑形体。
而借助于计算机数控机床(CNC机床)，非标准的建筑形体可以拆分成不规则的部件，由计算机数控机床自动制造出来，并组装成型。
计算机强大的运算能力为非线性建筑的产生与发展奠定了坚实的基础。
非线性思维对建筑的影响一、概述自20世纪中叶以来，随着计算机的发展，科学技术逐渐的改变着人们的生活，无论是高科技术的航空领域和通信领域，还是人们生活中所应用的工具，信息技术已经改变了这个世界。
21世纪以来，中国也随着经济的迅速发展，逐渐的进入了信息化时代。
为举办2008年的北京奥运会，所修建的鸟巢、水立方、CCTV等前卫的建筑更加开阔了人们的视野，没有人会知道建筑可以是这样的，我们也许只知道数字信息化改变着科学技术的发展，例如航空、通信、汽车、互联网等。
却很少有人知道数字信息化技术，改变着建筑的发展。
任何艺术的理论、形式、风格的产生，都与当时的时代背景息息相关，建筑更不例外。
1920年产生的现代建筑体系在统治了世界近半个世纪后，历史进入了一个多元共存的时代，各种学科的交叉融会，为建筑理论的发展与建筑设计的创新提供了丰富的养分，建筑师们在各种新思想和新理论地指导下不断进行着各种建筑实践的探索，各种各样的建筑理论与形式不断涌现。
算法生形
要，并具有良好适用性的算法。但是可以预见，随着设计理论和实践的发展，未来很有可能会出现具 有较好通用性和成熟度的建筑专业算法集，可用于如模拟人流，组织功能体量，优化立面构造体系等 问题中。它们将成为建筑设计的常用工具，在推动建筑创新的同时，提高设计的科学性和建筑质量。 另一方面，由于建筑创作的特点，设计不可能仪仅是用通用算法得到的。算法作为建筑师进行创 作的手段，必须是开放的、可拓展的，也是建筑师可控的，因为只有这样，计算机才能在更深的层次 上协助建筑师进行创作。因此，上述建筑专业算法集必须是灵活性和成熟度兼顾，能够适应多变的创 作意图的需要；与此同时，由建筑师按照设计需求编写和发展的算法也将作为建筑师最为灵活可控的 方式长期存在和发展下去。如果将这两者结合，那么未来的参数化建筑设计的软件工具可能是在建筑 学专业背景之下的一系列算法，这些算法可以针对不同的设计问题进行分析和生形，它们可以组合应 用，也能较方便的进行拓展，使之能够和建筑师的设计思维紧密结合，并辅助其创新。虽然对于建筑 设计这样综合性强和难于清晰定义的问题，使用计算机算法求解并非易事，但是信息技术和参数化建 筑设计领域的快速发展使我们有理由相信，我们正在逐步接近这一目标。 注：以上作品指导教师：徐卫国，徐丰，黄蔚欣。
一端输出结果。计算机软件便是由算法及其在计算机中的表示——程序组成的１２】。
从参数化设计的角度来看，算法叮以看作是“抽象机器”或参数化模型在计算机中的对应物。在 参数化设计中，我们通过参数化模型将场地上的现象因子联系在一起，并通过特定的找形规则进行发 展，生成建筑设计的雏形Ｉ引，其输入端是描述各种设汁条件的数据，输出的则是可以作为设计雏形的空 间形态或空间关系。这里的找形是构筑参数化模型的过程，也是对算法的选择和发展过程，正是在其 中，建筑师对设计问题的理解和其设计构思得以表达。 由于参数化设计中算法是设计构思和发展的途径，因此对于算法的理解和构筑能力成为建筑师能 否恰当运用并发挥其方法所长的重要因素。在这里工具和其使用者之间挈现出一种相互影响和制约的 关系，而这种关系也将在设计成果中被体现出来。并且，由于在参数化设计中建筑师往往不是直接对 形式进行操作，而需要通过算法的逻辑生成设计，这种制约关系就更为明显。或者从另一个方嘶来说， 算法所代表的计算机智能成为设计形成和发展的重要推动力之一，在设计过程中，计算机不仅仅是建 筑师的工具，也是工作伙伴，建筑师和计算机协同工作，共同完成设计。 最后，参数化生形过程中的参数化模型对应的可以是单个算法，也可以是一系列算法，例如用于 分析场地数据，模拟人流、日照，生成建筑形体锥形，优化结构体系，以及深化表皮设计的算法等等， 它们结合在一起形成设计流程巾的序列。一些成熟和完善的算法被编写成软件，方便各行业人员使用。 但是由于建筑设计的复杂性和多样性，由建筑师自主编写或发展的算法由于其灵活性在参数化设计中 具有难以替代的意义。 ２．算法生成的途径 近年来参数化设计实践巾使用的算法往往从一些经典算法发展而来，或者ｌｉ｛建筑师根据设计意图 自行编写。以下按照不同类型介绍一些算法生成的途径，并通过教学中的设计案例进行说明。 ２．１空间几何关系算法 建筑设计中的许多问题，如视线、同照、空间构成、功能组织、结构体系、构造等都有町能用几 何关系来进行描述。冈此从这些问题中抽取特定的儿何关系，对空间中的元素进行组织，生成形体， 是常见的算法生成途径。 把高维窄问中小可见的形体向ｊ维空间中投影，可以得到新的窄间形态和系统。例如，介于有序 与尤序之间的准晶体结构就是通过将高维空间中的超格子（ｈｙｐｅｒｇｒｉｄ）向三维空间投影得到的。在这 个过程中，高维空间中的投影方向成为生形的参数，通过改变投影方向，可以得到多种空间网格。而
建筑结构非线性时程分析
建筑结构非线性时程分析摘要：非线性时程分析是目前模拟建筑结构罕遇地震性能最准确、最完善的方法，受理论水平和硬件条件所限，早期的非线性时程分析多采用了过多的简化，有悖于准确模拟的初衷。
在对当前国内外非线性时程分析技术研究前沿了解的基础上，对该技术最新进展进行介绍，并重点介绍非线性骨架曲线、剪力墙模拟、软件应用、计算收敛加速问题的最新应用情况。
关键词：非线性时程分析；构件骨架曲线；剪力墙abstract: nonlinear time-history analysis method is currently building structures under earthquake performance the most accurate, the most perfect, limited to the theoretical level and the hardware conditions, process analysis of early nonlinear multiple eases the excessive use, with the accurate simulation of the original. based on the nonlinear time-history analysis research in frontier technology on the knowledge, the introduction of the new progress of the technology, and introduces the latest application of nonlinear skeleton curves, shear wall model, software applications, convergence acceleration problem. keywords: nonlinear time-history analysis; component skeleton curve; shear wall中图分类号： f045.33文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）0前言现代结构设计的发展对结构分析提出了更高的要求，随着计算技术的提高，更加精确的模拟真实结构成为越来越迫切的课题和要求。
建筑结构非线性分析技术标准
建筑结构非线性分析技术标准建筑结构非线性分析技术标准是指在建筑结构设计和分析过程中，针对非线性效应的分析方法和技术所遵循的标准和规范。
随着建筑结构工程的不断发展和完善，非线性分析技术在工程实践中得到了广泛的应用，其标准化和规范化对于保障建筑结构的安全性和可靠性具有重要意义。
首先，建筑结构非线性分析技术标准涉及到的内容主要包括材料非线性、几何非线性和边界非线性等方面。
在材料非线性方面，包括混凝土、钢材等材料的本构关系的非线性特性，以及在高应变、低周反复荷载下的材料损伤和破坏机理。
在几何非线性方面，考虑到结构在变形过程中的大位移、大变形和非线性几何效应对结构性能的影响。
在边界非线性方面，考虑到结构在受力过程中的支座和连接件的非线性特性对结构整体响应的影响。
其次，建筑结构非线性分析技术标准的制定需要考虑到工程实践中的实际需求和现有技术水平。
在制定标准时，需要充分考虑到建筑结构的不同类型、不同材料和不同受力特点，针对不同情况制定相应的分析方法和技术要求。
同时，还需要考虑到非线性分析技术的计算精度和计算效率，以及与线性分析技术的衔接和对比，确保非线性分析结果的准确性和可靠性。
此外，建筑结构非线性分析技术标准的制定还需要考虑到国际标准的相关要求和国内工程实践的特点。
在国际标准的基础上，结合国内建筑结构工程的实际情况和发展需求，制定适合国内工程实践的非线性分析技术标准。
同时，还需要考虑到标准的实施和推广对于建筑结构工程行业的影响，确保标准的可操作性和实用性。
总的来说，建筑结构非线性分析技术标准的制定是建筑结构工程领域的重要工作之一，对于提高建筑结构的抗震性能、改善结构的整体性能和可靠性具有重要意义。
在今后的工作中，需要进一步加强对非线性分析技术的研究和应用，不断完善和更新相关标准和规范，推动建筑结构工程领域的发展和进步。
基于非线性有限元法的膜结构找形研究
基 于 非 线 性 有 限 元法 的膜 结 构 找 形 研 究
Ａ ｕ ｆＦＯｒ — ｎ ｎ ｅ ｈ ｓ ｆ ｅｍ ｂ ａｎ ｒ ｃ ｕ ｅ Ｓｔ ｄｙ ｏ ｍ Ｆｉ ｄｉ ｇ Ｍ ｔ ｏｄ ｏｒＭ ｒ ｅ Ｓｔｕ ｔ ｒ
ｂｙ Ｎｏｎｌ ａｒＦｉ ｉ ｅｍ ｅｎ ｉ ｎｅ ｎ ｔ Ｅｌ ｅ ｔ
ｓ ｎｅ ｅ ｔｄ． Ｔｈ ｕ ｒｃ ｌ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ａ ｅｎ ｗ ｅｈ ｄ ｃ ｎ ｅｎ ｍｅ ｉ ａ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ｔ ｈ ｅ ｍ ｔ ｏ ｏ ． ｒ ｓ ｈ ｔ
ｖｅ ｇｅ ｃｅｍ ｏｒ ａｐ ｄｌ ｗ ｉｈ ｍ ｏｒ ｃ ａ ｅｐ ｅ ｉｉ ｒ ｎ ｅｒ ｉ ｙ ｔ ｅａｃ ｕｒ ｔ ｒ ｃ ｓｏｎ， Ｓ ｉ ｎ Ｏ ｃａ ｔ ｂｅ ｕ ｅ ａ ｔｃ ｌｙ． ｓ ｄ ｐｒ ｃ ｉ ａ ｌ
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第２ ６卷 第 ４期
２０ ０ ２年 １ ０月
燕 山 大 学 学 报
Ｊ ｕ ห้องสมุดไป่ตู้ ｌｏ ｎ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｆ Ｙａ ｓ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｙ
Ｖｂ１ ２ Ｎ ｏ ４ ． ６ ．
０ｃ ． ｔ
２０ ０ ２
ａ ｅ ｃ ｔ ｏ ， ａ ｅｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｘ ｍ ｉ ｅ ． Ｂｙ ｔ ｋ ｎ ｔ ｌ ｎ ｅｍｅ ｈ ｄ ｒ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ ｉｇｉ ｏ ａ ｎ
ａ ｏ ｃｃ ｕｎｔｔ ｄｖａ ａ ｈｅａ ｎｔｇｅｓｏｆｔ ｗ ｏ ｍ ｅ ｈｏｄｓａ ｈｅ ｃ ｒ ｃ ｅ — ｈｅｔ ｔ ｎｄ ｔ ｈａ ａ ｔ ｒ
ｅｅ ｎ ｔｏ ， ｏｎ—ｉ ｃｅ ｖｎ ｔｏ ． ｌ ｍｅｔ ｈ ｄ ｊｉｔ ｒ ｔｄｍｏ ｉｇｍｅ ｄ ｍｅ ｄｅ ｈ
高迪建筑中最常用的三种曲线形式
《高迪建筑中的三种常用曲线形式》一、引言高迪（Antoni Gaudí）是西班牙加泰罗尼亚地区著名的建筑师和设计师，他以其独特的建筑风格和特色而闻名于世。
在高迪的建筑作品中，常常可以看到他采用了许多独特的曲线形式，这些曲线形式也成为了他建筑风格的标志之一。
在本文中，我将详细探讨高迪建筑中最常用的三种曲线形式，以期能够更深入地了解高迪建筑的魅力。
二、抛物线形式在高迪的建筑中，抛物线形式是其常用的曲线形式之一。
抛物线是一种非常特殊的曲线形式，其形状类似于一个倒置的“U”形，具有非常独特的美学魅力。
在高迪的建筑中，抛物线形式常常被运用在拱形结构和柱子的设计中，使得建筑更加优雅和富有动感。
在高迪设计的圣家堂中，就可以看到大量运用了抛物线形式的结构，使得整个建筑显得非常独特和引人注目。
三、双曲线形式除了抛物线形式之外，高迪的建筑中还常常可以看到双曲线形式的运用。
双曲线是一种非常复杂和优美的曲线形式，其曲线由两个互相交叉的超越曲线组成，具有非常特殊的几何特性。
在高迪的建筑中，双曲线形式常常被用于建筑的立面和装饰上，使得建筑更加富有表现力和艺术感。
在巴特略之家的设计中，高迪大量采用了双曲线形式的装饰，使得整个建筑呈现出非常独特而又优雅的风格。
四、螺旋线形式螺旋线形式也是高迪建筑中常用的一种曲线形式。
螺旋线形式是一种非常具有动感和变化的曲线形式，其形状类似于螺旋状的曲线，具有一种非常独特的空间感和立体感。
在高迪的建筑中，螺旋线形式常常被用于建筑的立面和装饰上，使得建筑更加具有动感和立体感。
在高迪设计的米拉之家中，就可以看到大量采用了螺旋线形式的装饰，使得整个建筑呈现出一种非常独特而又富有动感的美学效果。
五、总结回顾通过以上的讨论，我们可以看到在高迪的建筑中，抛物线形式、双曲线形式和螺旋线形式是其常用的三种曲线形式。
这些曲线形式不仅赋予了高迪的建筑独特的艺术风格，同时也使得建筑更加富有动感和表现力。
在未来的建筑设计中，我们也可以借鉴高迪的这些曲线形式，来丰富和表现建筑的艺术魅力。
线性建筑与非线性建筑的比较分析
线性建筑与非线性建筑的比较分析建筑可以分为许多不同的类型，其中线性建筑和非线性建筑是比较常见的两种。
线性建筑是指有序排列的房间、在同一平面上的楼层，设计上呈线性分布。
非线性建筑则其设计风格与线性建筑大相径庭。
本文将从建筑形式、设计灵活度、空间利用效率等方面阐述线性建筑和非线性建筑的区别。
建筑形式线性建筑的建筑形式是一条直线排列，通常明确的前后关系和排列方式，楼层之间楼板设计上互相吻合，高度差异不大。
楼层整齐，外观简洁，外围较为规整。
非线性建筑的建筑形式则为曲线型、原型、变形或有机型，并不呈现明显的前后关系，更加具有空间的动态感。
外观比线性建筑更加朴素、自然、有生命的感觉，可以呈现出更加多元化的形态。
设计灵活度考虑到空间的可塑性，非线性建筑在形式和功能上的变化要比线性建筑大得多。
设计师们可以灵活地应对场地的地形起伏和空间限制，并利用建筑外形、空间布局等方面进行创新和差异化。
为了实现这种灵活的设计，需要建筑师在空间规划和内外部氛围营造等方面尤为注意，以确保每个区域都有其自身的价值和意义。
而线性建筑的设计则相对固定，自身限制较多，因此在设计时所具有的灵活性较少。
空间利用效率线性建筑的空间内部环绕着一个中央走廊，每个房间、厨房和卫生间通常只有一侧的门。
这样的设计易于维护，但也会导致空间浪费。
非线性建筑的设计通常更加充分利用了场地空间，通常会采用双重高度或分层设计、可移动隔断、挑高和倾斜天花板等方式来改善空间。
在这样的设计下，空间能够更加方便地适应人们的需求，从而提高了空间的利用效率。
结语总结来说，线性建筑通常是一种保守的设计方式，外观、空间和结构上较为规矩，设计灵活度较低。
非线性建筑则是更具创新性的建筑形式，设计更加自由、有机、动态感十足，同时也更加复杂。
不同的建筑风格对于场地和业主的要求有所不同。
了解不同风格之间的差异，可以帮助建筑师和设计师更好地满足不同需求并创造出更有特色的建筑。
工程技术安全质量习题集及答案
单选题1、年月日，住房和城乡建设部印发《工程质量安全手册（试行）的通知》。
（）A、2018 年9 月21 日B、2018 年12 月21 日C、2019 年3 月1 日D、2018 年6 月21 日答案：A2、梁柱符合箍筋的单值肢箍筋两端弯钩的弯折角度均不应小于，弯折后平直段长度不应小于箍筋直径的。
A、135°10 倍B、90°五倍C、135°五倍D、90°10 倍答案：C3、当柱截面尺寸不满足直线锚固要求时，梁上部纵向钢筋可采用钢筋端部加机械锚固的锚固方式。
梁上部纵筋宜伸至柱外侧纵向钢筋内边，包括机械锚头在内的水平投影锚固长度不应小于。
A、0.3Lae B、0.4Lae C、0.5Lae D、0.6Lae 答案：B4、抗震设防地区，框架结构体系中顶层端节点梁上部纵向钢筋搭接接头沿节点柱顶外侧直线布置时，搭接长度自柱顶算起不应小于。
A、1.2Lae B、1.5Lae C、1.7Lae D、1.9Lae 答案：C5、梁及柱中箍筋、墙中水平分布钢筋、板中钢筋距构件边缘的起始距离宜为。
p19 A、25mm B、30mm C、40mm D、50mm 答案：D6、混凝土梁类构件的竖向表层间隔件放置在受力钢筋的。
A、最上层、上面B、最下层、下面C、最上层、上面D、最下层、下面答案：D7、钢筋丝头应用专用直螺纹量规检验，止规旋入不得超过，抽检数量，检验合格率不应小于。
A、2p,15%,95% B、3p,15%,95% C、2p,10%,90% D、3p,10%,95% 答案：D8、关于钢筋焊接的说法，以下说法哪个是正确的（）。
A、同一台班内由同一焊工完成的300 个同牌号、同直径钢筋焊接接头作为一批。
B、钢筋电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊和手工焊。
C、电渣压力焊外观质量检查结果要去接头处的轴线偏移不得大于2mm。
D、电弧焊HRB400 钢筋可以采用E4303 的电焊条。
使用非线性有限元法对张力膜结构找形分析
线性关系代入单元 的有 限元方程 。索单元 上的均布荷载 （ 包括 白 按照参考构形 的不同 ， 非线性有 限元法可 以分 为 Ｔ．Ｌ法 和 Ｕ． Ｌ 重） 对结构的非线性 计算产 生较 大 的影 响 ， 般对 索单元 的材料 为参考 构形 ， 而 弹性 模量 “ 进行修 正”修正后 的等效 弹性模量与索 的拉力和作 用 Ｕ．Ｌ法 是 以每 次计 算 后变 形构 形 为参 考 构形 ， ， 两者 都是 使 用 在索 上的均布荷载有关 。采用这种索单元 的力学 模型只有在索 内 Ｌ ＲＡ ＧＥ方程来描述 的。用非线性有限元 法进行索膜结构 初 Ｇ Ｎ 预张力远远大于由自重引起 的张力时， 才能得到精确的计算结果。 始形态分 析时 ， 遵循极 小曲面原则 。所 谓极 小曲面 ， 指在 给定 是 ２ 荷载沿投影 均布 的曲索单元 。荷 载沿 投影 均布 的曲索单 边界条件的情况下 ， ） 表面积最小 的曲面。极小 曲面和等应力状态 元是考虑 了由自重引起 的拉索垂 度 的影 响 而建立 的索单元 几何 是等价 的。为了使得找形后膜 面应 力分 布均匀 ， 大限度地发挥 最
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第３ ３卷 第 １ ８期
２０ ０７ 年 ６ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＤ Ｅ ￣，
Ｖ０ ． ３Ｎｏ １ Ｉ３ ． ８
Ｊｎ ２ ０ ｕ． ０７
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文章编号：０ ９６２ （０ ７ １。０ １０ １０ —８ ５２ ０ ）８０７ —２
达 国家 获得 极大发 展 ， １ ８ 建成 的沙 特阿拉 伯利雅德 体育 如 ９ ５年
基于Grasshopper的参数化方法r在结构设计中的应用
基于Grasshopper的参数化方法r在结构设计中的应用岂凡【摘要】参数化设计在建筑领域的应用越来越广泛,尤其是在复杂超限项目的设计中,结构工程师需要与建筑师密切配合,借助参数化工具来完成结构建模分析.犀牛软件(Rhino)和Grasshopper插件作为当前主流的参数化平台,不仅为建筑设计开拓了新的想象空间,同时也为结构设计扩展了解决问题的方法.本文介绍了参数化设计的概念和发展以及其在可编译性、可视性和可扩展性方面的优势,通过算例介绍了基于Grasshopper参数化结构分析建模的基本方法及其在多方案对比和应对颠覆性条件修改时的优势,并对Grasshopper在超高层、大跨度和非线性曲面等复杂结构中的应用案例进行分析,为结构工程师解决复杂问题提供了新的思路.【期刊名称】《土木建筑工程信息技术》【年(卷),期】2018(010)001【总页数】6页(P105-110)【关键词】参数化;Grasshopper;复杂结构设计【作者】岂凡【作者单位】广东博意建筑设计院有限公司北京分院,北京 100045【正文语种】中文【中图分类】TU43引言随着计算机技术的发展，越来越多的建筑师开始借助现代数字化设计工具构建复杂几何的建筑结构形式。
在工程设计领域，结构经常被要求实现复杂的三维形体，或者根据不同参数对比建筑方案。
相比于传统结构设计方法，Rhino和Grasshopper所提供的参数化平台可以大大地提高设计建模和分析的效率，正在成为结构师和建筑师配合设计重要的工具。
本文通过介绍参数化结构设计方法的概念，分析参数化在超高层、大跨度和非线性曲面等复杂结构中的应用的案例，并举例基于Grasshopper的结构分析模型的建模步骤，为结构工程师提供了新的思路来解决当前和未来结构设计中遇到的超常规问题。
1 参数化设计方法的概念和应用1.1 参数化设计的概念在参数化设计(Parametric Design)过程中，通过控制变量和编程的算法，快速实现设计意图，表达复杂的几何形状和结构体系。
建筑结构的非线性分析与抗震设计方法研究
建筑结构的非线性分析与抗震设计方法研究建筑结构的非线性分析与抗震设计是现代建筑领域中的重要研究方向。
随着科技的发展和人们对建筑安全性的要求日益提高，非线性分析与抗震设计方法的研究不断深入，为建筑结构的稳定性和耐震性提供了有效的分析和设计工具。
一、引言随着城市化进程的加快和人口的增加，大量的高层建筑和特殊结构得到广泛应用。
然而，在地震活跃区，地震对建筑结构的破坏性是不可忽视的。
因此，非线性分析与抗震设计方法的研究势在必行。
二、非线性分析方法的研究传统的线性分析方法只能对结构在弹性阶段的响应进行分析，无法准确预测结构在超过弹性极限时的行为。
而非线性分析方法则可以考虑结构在大变形和破坏阶段的特性，更加贴近实际工程应用。
目前常用的非线性分析方法包括有限元法、离散元法、能量方法等，这些方法能够模拟结构在不同负荷下的非线性响应，为抗震设计提供可靠的依据。
三、抗震设计方法的研究抗震设计方法是为了提高结构的抗震能力而采取的一系列措施。
基于非线性分析的抗震设计方法成为研究热点。
首先，抗震设计要考虑结构的合理布局和选择适当的结构形式，以提高结构的整体稳定性。
其次，通过增加结构的承载能力，提高结构的耐震性能。
对于高层建筑和特殊结构，采用耗能减震与控制结构的设计方法，能够有效降低结构在地震作用下的变形和损伤。
此外，对于地震活跃区域的建筑结构，还可以采用被动控制技术，如钢铁阻尼器、摆锤等，来减小结构的振动响应。
四、案例研究与分析为验证非线性分析与抗震设计方法的可行性和有效性，通过对真实工程案例的研究与分析，可以得出结论。
例如，在某高层建筑的抗震设计过程中，运用非线性分析方法进行了结构的地震性能评估，评估结果表明该结构的抗震性能良好，可以满足抗震设计要求。
此外，还可以通过对多个不同类型结构在地震作用下的模拟分析，比较不同抗震设计方法的效果，从而提供科学合理的抗震设计策略。
五、结论建筑结构的非线性分析与抗震设计方法的研究对于提高结构的稳定性和耐震性具有重要意义。
非线性规化的直接搜索法优秀PPT文档
(b) 由一个可用点 x 出发，用随机试验法产生其他P-1个顶点。 1
x a (b a ) (k 2 ,3 , ,P )
k
k
初始复合型顶点应满足约束条件。
（2）初始复合型的修正 1）检查初始复合型的P个顶点，假定 s个点可用点。
2）求s个点的中心。
1s
x x
s o
k
k1
(k2,3, ,s)
a）如果s个点的中心 ，不可用 。
若2，（在材）可可料同以用 的步不证域贮失动明内能效）：构能准静成力则定复是—结合与—则构型其满，的，强约严对A则度束格i*复以和准满合刚则应型度—力F各i相—ia解顶代关满=点最替联约，的轻的束目解可，设标。i计 函以数F A 证值ii 进明行比：ia较静，(i 定1,结2,构,的N)严格满应力解=最轻解。
5.超静定结构满应力解存在性的判别 存在原结构布局严格满应力解的必要条件为：p N/ S
式中： p ——工况数；
N ——杆件数；
S ——满应力度： 满应力度：当允许对结构施加任意荷载时，在一个工况下可以达到满应力的 杆数的最大值。也就是在结构位移可行域边界各个顶点中，最多汇交的满应 力约束面的数目。
i
i
i
( 2 ）给出产生（ O , 1 ）区间内均匀分布的伪随机数的方法。
通常一般计算机的软件中都给有产生（ O , l ）区间内均匀分布的
伪随机数的程序。
算法 1
k—随机点的总数；k p
— 实验的可行点总数； k —最小解未作改变的次数； m
M ， N ， N1—给定的正数；
最 优 解—最小解 N 次不变，则认为求出了最优解；
x ( p 3 ) x x ( h )- x0 1
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1.2 参数化设计(Parametric d esign) 建筑的外部影响及内部要求可以看作 一个复杂系统，众多外部及内在因素的综 合作用决定设计结果。我们可以把各种影 响因素看成参变量(Parameter)，并在对场 地及建筑性能(Performance)研究的基础上， 找到联结各个参变量的规则，进而建立参 数模型(Parametric Model)，运用计算机技 术生成建筑体量、 空间或结构， 且可以通过 改变参变量的数值，获得多解性及动态性 的设计方案[3][4]。 1.3 非线性体(Non -lin ear Volume) 设计过程中各个参数按某种规则的集 合是一个动态稳定结构，设计结果只不过 是过程某阶段的动态结构形态的定格记录。 这一动态稳定结构的形态是建筑的外部影 响及内部要求共同作用这一复杂系统的写 照，必然反映出各个参变量之间游牧状 (Nomadic)的相互关联，因而其形态也会呈 现出一种非线性的存在状态[5]。
国家自然科学基金资助项目(50578087) 作者单位：清华大学建筑学院(北京，100084) 收稿日期：2009 -06 -28
性， 从而保持三者之间的积极互动， 产生建 筑活力 。
[2]
建筑学报
等的客观规律， 寻找适当的数理方法， 在计 算机内建构描述各因素相互关系的数字图 解，并根据不同的设计条件生成形体。在 “找形”过程中，设计者的空间构思能力处 于辅助地位，而更为强调数字图解与建筑 设计需求在科学上和哲学上的联系，以及 整个设计过程的逻辑性；另一方面， 设计者 需要自行探索各因素关系的本质和特征， 并建立数字图解，生成多解结果。 3 建筑设计中的“找形” 在非线性建筑设计教学中， “找形”是 关键一步，也是教学的重点。2008 年清华 大学建筑学院三年级非线性设计 Studio 的 设计题目为 2008 北京奥运会信息亭，该信 息亭将被设置在奥运公园等场所，可四周 环行该信息亭，内部体积 200m3，信息提供 的方式包括人工咨询、电脑咨询、大屏幕 等。要求学生使用计算机软件或编写程序 “找形” 生成建筑雏形。 ， 下面以此次非线性 设计 Studio 部分学生作品为例对 “找形” 过 程进行说明。 3.1 多代理生成 奥运赛场周围人员密集，处于过饱和 的状态，设计的目的便是如何在这种状态 下更高效的提供服务。整个找形过程是一 系列模拟和分析，通过 M E L 语言编程在 Maya 中实现。 找形过程由以下步骤组成： 1) 以拟建信息亭中心为圆心，设定半 径为20m的圆形场地作为建筑的影响范围， 并在此范围内使用随机函数生成点阵，以 代表在不同场地条件下人群的各种可能分 布 ； 2) 确定 3 个入口的方位，以使通过每 个入口的进入的人数相同，并由此确定大 屏幕位置； 3 ) 使用多代理系统( M u l t i - A g e n t System, M A S ) 的智能方法，以代理 ( Ag en t) 代表人和信息源，模拟人群的运 动。这里的多代理系统中借用了静电场中 电荷相互作用的模型来描述场地上的各种 力：广场上的人们如同正电荷， 互相排斥以 保持适当距离，与此同时他们又受到如负 电荷的信息源的吸引而向其运动。用 MEL 脚本语言编写的多代理系统程序模拟了人 们从四面走近信息亭，并进入其中获取信 息的过程； 4) 过程中发现单纯静电荷模型与人的
3 触手(学生：赵齐、张雨辰)
够通过选择数学模型和参数化控制，获得 具有复杂空间形态的无限多样的原型，大 大丰富了建筑设计语汇。 另一方面，预先设定的建筑功能独立 于原型而存在，其空间布局也存在多种可 能性。在形式和功能在计算机内的适配过 程中， 原型被筛选和变形， 得出符合需求的 建筑形体。设计中用于生成原型的高维流 形向三维空间的投影，以及生成建筑功能 气泡图的计算机程序都具有数字图解的性 质， 它们分别针对设计问题的不同方面， 因 而获得了更大的自由度。最终的适配过程 则利用计算机强大的运算能力使二者获得 统一(图 2)。 3.3 触手 马尔可夫链(Markov chains)描述了一 种离散时间随机过程。 该过程中， 在给定当 前知识或信息的情况下，过去(即当期以前 的历史状态)对于预测将来(即当期以后的未 来状态)是无关的。这类过程与人们在信息 亭中的行为相似，也就是说如果不能从某 种信息源获得其想要的信息，人们就会选 择另一种信息源，而其选择与此前的咨询 行为无关。 在奥运信息亭的设计中，从神经元和 细胞器的微观结构中获得启示，将信息按
ABSTRACT/ Based on comprehension of morphological genology, parametric design and non-linear volume, this paper gives an interpretation of "form finding" - the key of architectural non-liner design, and expatiates on its concrete method and step by example of five juniors' works of 2008 non-linear architectural studio in school of architecture, Tsinghua University. KEY WORDS/ Non-linear architectural design, form finding, architectural design teaching
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4 元胞自手” 上并向外探出，主动地为 人们提供服务。调查得出人们对人工咨询、 电脑查询、大屏幕发布信息等各类信息的 需求比例被作为原始数据，然后输入 Matlab 中，经过基于马尔可夫链(Markov chains)理论的多次迭代以后，模拟出稳定 的人群分布图，得出不同空间适宜的面积 和高度，以此为基础在 Maya 中生成花瓣状 的形体。 各种咨询和大屏幕沿墙面布置， 因 此墙面被尽可能地弯曲，以增加信息交流 的强度(图 3)。 3 .4 元胞自动机 元胞自动机(Cellular Automata)是一 时间和空间都离散的动力系统。散布于规 则网格中的元胞(Cell)取有限的离散状态， 并依据某种局部规则做同步更新。大量元 胞相互作用便形成了动态的演化。 元胞自动机在时间和空间中的消长、 变化过程展现出生命系统的动态变化。 在信息亭的设计中，建 筑 被 作 为 记 录 这 样生命过程的载体和反映生命活动的响 应体。元胞随时间的演化过程被转化为 极坐标系统中沿径向扩大的柱面上的一 系列控制曲线，并由此生成组成建筑形 体的 3 个曲面： 起伏的地面、 建筑外皮以 及与之相交错的灰空间系统。功 能 通 过 适配被置入曲面体系的某个片段，从而 赋予非线性形体以存在意义和存在可能， 生成建筑(图 4 )。 3.5 控制线 非线性的建筑形体被认为是由人们在 建筑中穿行的流线和穿行过程中心理气泡 的轮廓线决定的。流线 L 连接起点和终点， 但是受外界干扰度 O 和目的地明确度 D 影 响， 产生弯曲和偏移。 心理气泡则受特定功 能的使用要求和人的行为的影响，并在人 与人交流时发生变化， 其大小S受功能权重 F 和人数权重 N 控制。找形过程中编制了 2 个 C 语言程序，输入控制参数，程序便能 够随机生成流线和心理气泡剖面线。将多 条程序生成的流线和心理气泡剖面线叠加， 便可得到在大量人员使用的情况下建筑轮 廓的控制线，从而放样得到建筑形体。由 O、D、F、N 取值的不同组合可以得到大量 空间形体， 最终形体从中选出， 并进行细化 编辑(图 5)。 结语 三年级非线性建筑设计 Studio 今年已
2 适配(学生： 吴一凡、李倩怡) 1 多代理生成(学生：刘哲、何帆)
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建筑学报
数字建筑
DIG ITAL BUILD ING
行为仍有较大差别， 因此对其作了改进， 考 虑了不同层次的信息对人流的过滤，人的 决策行为，以及正常的行走速度范围等各 种因素； 5) 最终信息亭形体由室外和室内人体 气泡的轨迹挤压而成，它是对人的行动和 心理空间的合理包裹，是场地和人群活动 的共同产物。 这一设计中多代理系统描述了场地上 各种力相互作用的动态过程，即找形过程 中的数字图解。整个生成过程的起点是场 地上人群的分布，因此改变其分布即可通 过数字图解得到与场地相适应的空间形体 (图 1)。 3.2 适配 受德勒兹“游牧”哲学思想的启发，尝 试在设计过程中摆脱形式与功能的非相互制 约关系，认为功能、形式自成体系，处于多 态、 游牧的状态。 建筑的诞生是适配的结果， 即在计算机内找到形式与功能的最优组合。 如海洋生物般的形式并非来自生物界， 而是由数学公式描述的高维空间流形向三 维投影得出。这一抽象机器使得建筑师能
数字建筑
DIG ITAL BUILD ING
非线性建筑设计中的“找形”
黄蔚欣
徐卫国
1 非线性建筑设计 随着信息技术近年来在理论和实践中 的迅速发展，计算机在建筑设计领域的作 用已逐步从单纯的制图工具( C o m p u t e r Aided Drawing)和模拟、分析工具向更深 层次渗透。涌现[1]、参数化设计、非线性建 筑等概念在国际建筑领域受到越来越广泛 关注，并成为当代建筑研究和实践的重要 方面。 在建筑设计教学中， 非线性设计方法 的重要性也逐步显现出来。 非线性建筑设计作品虽然往往以其丰 富多样的曲面形态为特征，但其本质上却 是利用计算机技术对复杂设计问题的综合 求解过程。在当代计算机非凡的运算能力 支持下，非线性建筑设计力图从建筑存在 更基本的层面描述制约设计的各种因素， 从而自发的、自然的、自动化的生成建筑。 我们对非线性建筑设计可做如下阐述： 1.1 形态发生学(Phy logenesis) 植物或动物之所以长成某种形状，有 两种力量控制着它成型，第一种力量来自 于自身的遗传基因(DNA)作用，它作为内 在法则构成形态代码，制约了生物形态的 生成；第二种力量来自于外部动力的限制， 各种外部条件作用于某种生物，它们只能 调节自身形态，迂回或融入各种外力和关 系结构之中， 才能长期存活生长。 因而外部 的条件及内在的基因促使生物进行自组织 及自调节，从而自适应于各种条件而得以 生存。 如果我们承认建筑是有生命行为的动 态场所，那么， 按照生物形态发生规则，建 筑的形体应该与其外部环境以及内部活动 之间具有密切的关系。 因而， 建筑设计的使 命也就是让建筑形体产生于建筑所处特定 地段的外部影响以及特定建筑的内部要求， 这样，建成的建筑可与所处场地的条件及 在建筑中活动的人之间具有连续性及协调 2 数字图解与找形 由以上分析可知，非线性建筑设计的 关键就是在解读设计条件的基础上，构造 出反映各种力之间关系的参数模型，并在 此基础上依据建筑内外条件生成非线性体。 这里的参数模型不仅有分析设计条件和阐 释设计概念的作用，而且利用了数字技术， 能够依据条件生成建筑形体，因此可以被 看作是在传统建筑学图解的基础上发展而 成的数字图解。 法国后现代哲学家吉尔・德 勒兹(Gills Louis RŽn Ž Deleuze)在《福柯》 中将图解阐释为“构成权利的各种势力之 间关系的显示” ，而数字图解则是一种抽象 机器， 它具有普适性， 一端输入不同的设计 要素，另一端则能输出相适应的形体[2]。 在非线性建筑设计中构建数字图解并 生成非线性体的过程被称为“找形” 。它是 非线性建筑设计区别于以往建筑设计的重 要特点。设计者需要分析场所、功能、建造