树状结构在建筑中的应用——以德国斯图加特机场为例

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树状结构的应用和研究现状

错落有致的树状支承方式、亲近自然的设汁风格，获得了业界的一致好评。斯坦斯特德机场柱网Ｊ寸
树由两个镜面对称的树林组成，每个树林由四棵相
对独立的树交叉连成一体每棵树的树干采用钢管外包钢筋混凝土的劲性混凝土柱，树枝采用直径不同的钢管。整个建筑造型独特，构思精巧，极富现代感在随后的十几年里，树状结构工程在国内遍地开花，主要应用在火车站、机场、展厅、文化中心等公共建筑中。
时代开始，人类就构木为巢，利用单根或多根树木做支撑，在其上建造栖息场所。到后来，人类以树木为材料建造房屋。再发展到现代，建筑师们有意识的模仿树木的形态和结构．并提出了树状结构，
揭开了树木仿生在建筑应用中的新篇章。
一
图加特机场（１号楼）和斯坦斯特德机场的落成，＿为该结构的蓬勃发展带来了契机。斯图加特机场１号航站楼和３号航站楼均采用了树状结构，其中１号航站楼柱网尺寸为３２．４ｍ×２１．６ｍ的网格，内部采用了ｌ２根三级分权树状束柱。３号航站楼屋顶被设计成单面倾斜．内部采用了１８根ｊ级分权树状柬柱。斯闵加特机场（图１）建成后，其宽敞明亮的候机间、
展和研究方向。
干树根，整个荷载传递过程清晰明了。模拟树木传力途径的树状柱从主干向上分出各级树枝，荷载由最上一级树枝向下一级逐级传递，最后汇总至主柱，再传给基础，力流十分明确。相关史献对树状结构的静动力性能和稳定性进行了分析，发现其有无法比拟的优势，因此树状结构在结构仿生方面同样极

基于大跨度建筑对于树状结构的研究

大跨度建筑案例分析基于大跨度建筑对于树状结构的研究目录2树状结构概述1大跨度建筑简介3结构应用1：大跨度建筑简介This paper simply introduces thesome basic situation of mine.大跨度建筑大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑，主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。

在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。

大跨度建筑结构包括网架结构、网壳结构、悬索结构、桁架结构、膜结构、薄壳结构等基本空间结构及各类组合空间结构。

This paper simply introduces thesome basic situation of mine.空间仿生结构---树状结构这种结构是德国奥托在20世纪60年代提出的一个重要结构形态概念。

树状结构是一种比较新颖的结构形式,具有合理的传力路径,承载力较高,支撑覆盖范围广,可以用较小的杆件形成较大的支撑空间。

主要应用于大型游乐场所，文化场馆，机场建筑，候车站台等结构工程中。

现状：国外应用较广2：树状结构概述This paper simply introduces thesome basic situation of mine.空间仿生结构---树状结构树状结构的组成：基本形态特征是多级分枝、三维伸展。

如图示的钢管树状柱结构采用了三级分枝，先从树状主柱分出４根一级分枝柱，然后由每根一级分枝柱分出２根二级分枝柱，最后二级分枝柱与屋面梁铰接连接。

当然，树状结构的分级和分枝越多，树状结构就越具有美感，结构的受力也就会越复杂。

树状结构的分级和分枝受到加工技术和计算的限制，并不能无限增加。

树状结构的材料一般来说只有钢材，对于分枝很多、受力比较大的结构，树状主柱也可以采用钢管混凝土柱，以满足受力要求。

2：树状结构概述This paper simply introduces the some basic situation of mine.空间仿生结构---树状结构优势1：受力特点屋面所承受的荷载传递给各级树分枝，再由各级树分枝向上一级树枝传递，最后，再把所有的力汇总在树状主柱上。

有关树的建筑案例

任务主题：有关树的建筑案例介绍树是大自然中最重要的生物之一，它们为我们提供氧气、防止水土流失，并且提供美丽的景观。

在建筑设计中，树也起到了重要的角色。

本文将介绍一些与树相关的建筑案例，探讨它们在建筑中的作用和影响。

树造型的建筑案例1. 树形住宅树形住宅是一种将建筑设计与树木结合的独特建筑风格。

这类建筑通常采用树木的形状和结构作为设计灵感，使建筑与周围环境融为一体。

例如，巴西圣保罗的“树屋”项目就是一个典型的树形住宅，它采用巨大的树状柱子来支撑整个建筑。

这种设计不仅提供了独特的居住体验，还减少了对环境的影响。

2. 树形塔楼树形塔楼是一种将建筑与树木结合的标志性建筑设计。

这类建筑通常采用塔楼的形式，结合树木的形状和结构，打造出独特的外观。

例如，迪拜的“树形塔”是世界上最高的人造树形建筑，它采用了逐层递减的树枝结构，给人一种树木生长的感觉。

树形塔楼不仅提供了城市中的绿色空间，还成为了城市的地标建筑。

3. 树形博物馆树形博物馆是一种将建筑与树木结合的文化艺术建筑。

这类博物馆通常采用树的形状和结构作为建筑设计的灵感，使博物馆与自然环境融为一体。

例如，中国杭州的“云栖博物馆”采用了树的形状来设计建筑外观，并使用玻璃等材料来增强树木的效果。

树形博物馆不仅提供了一个独特的展览空间，还吸引了许多游客。

树的功能在建筑中的应用1. 遮阳与减少热量树木是最有效的自然遮阳工具，在建筑设计中可以利用树木来遮挡阳光，减少建筑内部的温度。

通过在建筑周围或屋顶种植树木，可以降低建筑的空调消耗，减少能源的使用，从而达到节能环保的目的。

2. 空气净化与氧气供应树木可以吸收空气中的二氧化碳并释放氧气，提供清新的空气和氧气供应。

在城市建设中，种植树木可以净化空气，减少空气污染对建筑和人体的伤害。

3. 音响隔离与环境舒适树木可以吸收噪音，并起到隔离的作用，减少建筑内部的噪声污染。

同时，树木也提供了阴凉的环境，使人们感到舒适和放松。

4. 城市生态系统的平衡树木在城市中不仅为建筑提供了绿色的背景，还提供了栖息地和食物供应给城市的其他生物。

全面深度解析德国装配式建筑技术体系，带您看看德国的精湛技术

全⾯深度解析德国装配式建筑技术体系，带您看看德国的精湛技术⾸先，⼩编先带⼤家了解⼀下⼯业化预制建筑技术的优缺点，接下来会介绍德国现代建筑⼯业化建造技术三⼤体系！带⼤家深度解析德国装配式建筑技术！！！⼯业化预制建造技术的优点：⼯业化预制建造技术的优点是⼤量建造步骤可以在⼯⼚进⾏，不受天⽓影响，现场安装施⼯周期⼤幅缩短，⾮常适⽤于每年可以进⾏室外施⼯时间较短的严寒地区。

另⼀⽅⾯优点是建筑构件部品在⼯⼚加⼯制造，利⽤机械设备加⼯制造，⼯作效率⾼，精度和质量有保障。

⼯业化预制建造的缺点：成本⾼在预制建筑出现的初期，⼯业化建筑产品成本低于传统古典建筑。

⽽今天⽤预制混凝⼟⼤板形式建造的住宅和办公⼤楼的成本通常⾼于常规建造技术建造的建筑物。

究其原因，钢筋混凝⼟墙是⽐砌体墙成本更⾼。

预制梁、板结构上⼤都是简⽀梁⽽⾮连续梁，因⽽需要较⼤的⽤钢量。

此外，预制件的连接点通常复杂，有些须采⽤昂贵的不锈钢材料连接。

如果使⽤保温夹芯板构造，节点更加复杂，⼤板缝隙的密封处理也会导致额外的费⽤。

⼤体量的预制板的运输导致更⾼的运输成本。

缺少个性化⼯业化预制建造技术的缺点是任何⼀个建设项⽬，包括建筑设备、管道、电⽓安装、预埋件都必须事先设计完成，并在⼯⼚内预安装到混凝⼟⼤板内，只适合⼤量重复建造的标准单元。

⽽标准化的组件导致个性化设计降低。

德国现代建筑⼯业化建造技术主要可分为三⼤体系：预制混凝⼟建造体系预制钢结构建造体系预制⽊结构建造体系1.1.1 预制混凝⼟⼤板体系虽然20世纪中叶以后德国有⼤量混凝⼟预制⼤板建造的居住区项⽬，但这类项⽬今天看来⼤部分不太受欢迎，如今预制混凝⼟⼤板建造技术在德国已遭抛弃，从1990年代以后基本没有新建项⽬应⽤。

取⽽代之的是追求个性化的设计，应⽤现代化的环保、美观、实⽤、耐久的综合技术解决⽅案，满⾜使⽤者的需求。

通过精细化的设计，模数化设计，使⼤量建筑部品可以在⼯⼚内加⼯制作，并且不断优化技术体系，如可循环使⽤的模板技术，叠和楼板（免拆模板）技术、预制楼梯、多种复合预制外墙板。

建筑设计中钢结构建筑的美学表现

《四川建材》 :++B 年第 * 期 D D D
D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D 建筑与装饰 ! 果。同时，由于钢结构的技术特性，往往可达到超尺度的建筑表现，并能使建筑空间的跨度、高度及空间品质具有更大的自由度。运用超尺度的对比达到更高层次的尺度协调是大跨度钢结构建筑设计的常用手法。西班牙建筑师，:++* 年雅典奥运会主体育场建筑群的设计师圣地亚哥卡拉特拉瓦（ ;4#$348&<4=4$64>4 ），被人们称为“追求结构造型美的艺术家” 、 “ 熟知结构的建筑师” 。他致力于把钢结构的建筑造型通过结构解析来进行设计，因此他的作品使人感到一种精致典雅的结构美和震撼人心的力度，其由结构构件所表现出来的空间造型魅力，往往令人兴奋不已。在他的作品中，瑞士 ?&%=/# 中学、葡萄牙里斯本东方车站及巴伦西亚科学城等钢结构建筑都是充分运用钢结构的对比协调来体现结构美感和力度的代表。而由建筑师理查德罗杰斯和结构工程师哈波尔德（ @)6&(4AA&=7）设计的英国格林威治千年穹顶采用了超尺度的表现手法，其由钢结构的形态所决定的巨大建筑体量带给人的空间感受是一种超乎自然的伟案与神奇。虽然这项工程一建成就引起了人们较多的关注和争论，但从技术美学的角度来看，其美学概念是比较简单的— — —将建筑物作为一种技术作品来欣赏，因为技术是一种理性行为，技术的进步从思想深处影响人们对技术的审美态度。近几年，一些建筑师开始尝试用更加生态化的建筑语言表达未来的时代精神，仿生建筑逐步出现在人们的视野中，而结构和材料仿生是这种建筑创新活动的基础。由于钢结构所具有的力学性能和可塑性，它在仿生建筑中扮演着重要角色，是最适宜应用于仿生建筑的结构体系。在仿生建筑的设计中，一些大跨度和形式较为复杂的结构，使用砖石或钢筋混凝土往往难以实现，即使勉强实现了也难以表现出仿生结构的轻盈和优美，而现代钢结构则可将结构的受力体系从平面发展到空间，在模仿自然届的形态上具有其它材料无法比拟的优势，使建筑师的梦想有了实现的可能。圣地亚哥卡拉特拉瓦的许多作品的设计灵感都来源于大自然，他把动物的脊椎、羽毛、贝壳，甚至人的身体语言通过钢结构的形态设计和谐地运用到建筑中。他的作品往往是在解决了工程问题的同时也塑造了形态特征，真正体现了实用性和艺术性的结合。在由英国建筑师尼古拉斯格雷姆肖设计的伊甸园全球植物展览馆中，一连串结合地形自由布置的由钢和玻璃构成的穹隆晶莹剔透，自然而又充满动感，其造型让人联想到自然界很多的生物形态。钢结构索膜建筑也是仿生研究的结果，德国斯图加特和加拿大温哥华国际机场利用了树枝状的钢结构支承体系。实际上，对一些比较重要的公共建筑来说，设计或工程承包方的竞争在很大程度上是建筑设计方案结构形态的新颖性和美观性的竞争，而利用仿生学原理进行建筑和结构设计是一种行之有效的方法。从近年来国外建筑师在我国参与

树状柱在大跨度空间结构中的研究与应用

首先，屋面承受的荷载直接传递到树状结构的二级分枝上。一般来说，二级分枝与屋面梁之间是通过铰接连接，这主要是考虑两点：１）实际施工过程安装的方便；２）由于二级树枝的截面一般来说比较细小，避免屋面梁上承受的弯矩直接传递到二级分枝上，使得其受力过大，产生破坏。
其次，二级树枝把承受的力通过连接节点０２、０３、０４传递到一级树枝上。在此过程中需要注意：１）当每个节点上的二级树枝不能形成一个平面时，如二级树枝Ａ０３、Ｂ０３、Ｃ０３不在一个平面上，此时，在进行树枝布置设计时，要尽可能调整这三个分枝的方向，使得这三个分枝的轴向合力沿着一级分枝轴线０１０３，即要平衡二级分枝的水平合力，确保一级分枝只承受轴向荷载。２）当二级树枝形成一个平面时，如二级树枝Ｄ０２、Ｅ０２在同一个平面ＤＥＯ。上，此时，应使Ｄ０２、Ｅ０２的合力延长线在轴线０。０２上，形成一个力的平行四边形。，
尽管树状结构具有很多优点，并且是自然界中极其普遍的结构形态，但是，真正意义上的树状结构直到６０年代的现代建筑实践中才得以表现。尤其在国内，树状结构的应用还比较少见，大型的树状结构更是少之又少。国内比较知名的树状结构是深圳文化中心的“黄金树”结构，如图１所示。它是整个文化中心的点睛之笔，建筑师巧妙地赋予其建筑树的想象，结构设计也是按照树的生长机理，由下至上按照主干，粗枝、中枝和端枝组成结构体系，多根杆件以不同的角度汇交于一点，组成树形的空间三维体系［１。。而在国外，树状结构已有较多的应用。其
３设计实例３．１工程概况
苏州工业园区多功能厅位于工业园Ａ区内，西临星湖街，是Ａ区建筑群的中心，也是整个创意园东西轴线上的重要建筑。该工程建筑形式为扁圆体球面屋顶，采用全玻璃幕墙形式。球面屋顶采用单层网壳结构，网壳顶部有直径１４．８７５ｍ的索穹顶点式幕墙结构，如图８、图９所示。整个网壳由６个内环树状柱、１８个外环树状柱以及周边Ｖ型柱支撑。图１０给出了树状支撑的平面布置，图１１给出了树状结构的三维透视图。３．２树状柱设计

仿生建筑的认识基础与分类

2仿生建筑设计作品存在的问题仿生设计，不仅仅是简单地在形象上模仿生物外形，随着生物学研究的进展和仿生学研究的深入，设计师可能在更多层次和技术细节上利用生物给予人类的启发。

因此，在建筑仿生设计上，存在着多元的价值取向，决定作品质量的不仅仅是仿生学，还有建筑本体的美感。

因此，众多的仿生建筑作品也呈现出一种混乱的局面，即仿生建筑的质量良莠不齐。

在互联网上评选出的“十大丑陋建筑”中经常出现所谓的“建筑仿生设计作品”的例子 [4]。

例如，江苏昆山的蟹文化博物馆（见图1），被戏称为“大闸蟹”建筑。

虽然该建筑在设计时运用了建筑仿生设计中直接对形象模仿的设计思路，但实际效果却使建筑形象流于庸俗，对形象过分地追求背离了建筑学的意义，它既无创新的价值，也不能与周围生态环境取得协调，只是一种单纯追求新奇噱头的效果[4]。

就此来看，仿生建筑这一范畴的情况复杂，其中存在着方法、程度、技术、价值取向等诸多方面的差异，作品中既有优秀的创新，也有庸俗低劣、哗众取宠的滥觞。

只有认识到这一问题，对仿生建筑的研究可能才具备了基础起点。

3 仿生建筑作品的认识基础与梳理依据对于混乱的仿生建筑作品进行分类，必须有合理的依据。

人类对生物模仿能力的提高，是基于人类对生物学的认识，在这个过程中，是由表及里、由浅入深、循序渐进的。

首先，对于生物的认识来自生物形态，这也是最原始的仿生；其次，人类会认识到生物的内部，特别是随着解剖学的发展，人类对于生物的构成、器官功能有了新的认识，这些新知识促进了深入的研究和模仿；最后，人类建筑的发展，面临着众多新的挑战，而生物学上的启发，给予我们许多模式上应对挑战的方法，如生物对外界刺激的应激反应，就是建筑仿生的一种新的发展方向。

摘要仿生活动是人类认识和改造世界的本能，对建筑进行仿生设计极大地促进了建筑学的发展。

仿生建筑的实践存在着良莠不齐的现象，针对这个问题，需在合理的基础上对仿生建筑进行分类，才能深入地、有条理地认识它。

5个与树“共生”的可持续性休闲建筑创意！

5个与树“共⽣”的可持续性休闲建筑创意！古语云“仁者乐⼭，智者乐⽔”，⼭⽔之间承载万物、陶冶性情，是⾃然之美，是乡村之美，也是休闲农业之美，⽽欣赏这些美景，离不开休闲建筑。

那如何让休闲建筑充满创意？不妨看看这5个与树“共⽣”的可持续休闲建筑案例。

墨西哥与树“共⽣”的简易户外凉亭这是位于墨西哥⼼脏地带、最美地区圣⽶格尔德阿连德郊区乡村处的⼀处简易户外凉亭。

整个凉亭，没有采⽤传统北美洲的贵族装饰，⽽是选择搭建成低矮、简陋⾃然淳朴的乡村休闲场所，既与周边树⽊相互融合，⼜向相邻⽔域延伸，别致⼜不突兀。

⽽形成这种效果的巧妙之处，正是设计师充分考虑建筑造型与树⽊形状及⽣长情况，让树⽊“贯穿”凉亭建筑，使⾃然景观与⼈造景观的相融共⽣，既尊重⾃然，⼜敬畏⾃然。

中国与树“共⽣”的户外茶室这是位于上海杨浦区的⼀处创意产业园内，原本是⼀栋已经坍塌需要重建的仓库房旧址，三向⾯墙，只有⼀个⽅向朝向有⽔池的后院，同时整个空间受到⼀个⼤树的限制，很难进⾏常规设计。

设计师没有⼤费周章的“伐⽊砍树”，⽽是沿着这棵⼤树的⽣长⽅向，设计出了封闭与开放、占有与妥协、趣味空间与逻辑建造等多种复杂关系相互平衡的⼀种和谐。

整个建筑平⾯呈现⼀个包含⼤树的模糊四边形，空间布局达到最⼤化：⼀层是茶室，⼆层是图书馆，同时⼆层⼩阳台开设⼀个悬窗，将现有树⽊包裹起来，让树⽊和建筑本⾝融为⼀体。

英国与树“共⽣”的休闲凉亭这是位于英国多塞特郡⽐明斯特⾃然保护区的⼀处户外休闲凉亭，三个离地⾯约5英尺(1.5⽶左右)的吊舱，占地约360平⽅⽶左右，绿⾊⽣态屋顶、地源热泵技术、可循环利⽤的⽊材等建造出可持续型建筑。

整个凉亭除了具有⽣态、环保、可持续性等优点之外，还充分考虑周边壮丽的橡树，让其从下⽽上贯穿凉亭的露台，从⽽形成了仿若树⽊与建筑浑然天成，相辅相成。

巴拉圭与树“共⽣”的户外车库这是位于巴拉圭费尔南多德拉莫拉地区的⼀家户外车库，车库屋顶开设出两个⽅形的天窗，供其⾃然⽣长，同时，由于这棵树处于车库中央，⼜好像形成两个停车位之间的⾃然分割物。

国内外优秀绿色建筑案例

因地制宜，全部采用本地植物作为绿化植物。
国外绿色建筑案例
绿色建筑实例
作为美国能源部的研究机构，太阳能研究所在环保节能方面做出了表率。投入使用以来，这一建筑每年能够节省大约20万美元的能耗支出。
国外绿色建筑案例
绿色建筑实例
住区尺度的生态设计实例：常州北港生态小区规划（1）保护场地原生态的植被和水面。（2）构建植被网络末端，并与城市自然生态安全网络连通。通过植被布局和配置，提高该地块的绿量和植被的生态功能。（3）利用生物净化和人工湿地技术处理污水和雨水，用于景观用水或洗车冲厕。（4）通过建筑布局和场地的植物配置，优化风环境。（5）为利用浅层地热能创造场地条件。
斯图加特 Sobek别墅欧洲生态、零能耗住宅国外绿色建筑案例
绿色建筑实例
九大技术要点: 钢结构全装配式结构，没有任何污染建筑没有抹灰、沙浆，全部构件为可回收性材料实现能源自给自足，零能耗、零排放高效保温防晒节能双腔 PET-Low-E玻璃外墙自然通风及效率70%以上的热交换系统高效水源热泵与低温天花供冷制暖系统长效地下蓄热装置太阳能光伏发电设施，无损耗并网智能化自动感应控制体系，可从世界各地调控
图2 建筑外观，选自《Solar Energy in Architecture》 p109
01
考莫兹银行总部大厦，德国法兰克福
03
生态建筑
02
实例1
04
实例1
01
图3 建筑剖面，选自《Architecture and the Environment: Bioclimatic Building Design》 P231
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦，德国法兰克福
米那亚大厦，马来西亚

树状柱在大跨度空间结构中的研究与应用

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径，载力较高，撑覆盖范围广，以用较小的杆承支可件形成较大的支撑空间。因此，于树状结构，对主要是从仿生学的角度去研究结构的受力，寻求合理的
空间形式，解决实际工程问题。以
第一作者：俊，，９２年出生，士研究生。陈男１８硕
Ｅｍａｌｃｎｕ８０１＠１３ｃｒｉ：ｈｅｊｎ２５３．ｏ６ｎ
文化中心的点睛之笔，筑师巧妙地赋予其建筑树建
的想象，构设计也是按照树的生长机理，结由下至上按照主干、枝、枝和端枝组成结构体系，根杆粗中多件以不同的角度汇交于一点，成树形的空间三维组
图１深圳文化中心“ 金树” 黄
尽管树状结构具有很多优点，且是自然界中并极其普遍的结构形态，是，正意义上的树状结构但真直到６Ｏ年代的现代建筑实践中才得以表现。尤其在国内，状结构的应用还比较少见，型的树状结树大
中，国斯图加特机场候机楼是最为典型的大规模德树状结构建筑。它是奥托主持下的又一经典作品。
候机大厅屋面呈一倾斜平面，内部采用大型的树状支撑结构体系，三级分叉，呈如图２所示。大厅由于

如何做树枝搭建大型建筑方案设计

树枝搭建大型建筑方案设计一、设计概述在当今社会，人们对可持续和环保建筑的需求越来越高，树枝搭建大型建筑作为一种独特的建筑方式，正在受到越来越多的关注。

树枝搭建大型建筑不仅具有独特的建筑美感，还能有效地利用自然资源，减少对环境的破坏。

本文将以树枝搭建大型建筑为主题，探讨其设计方案。

二、设计原则1.可持续性：考虑到建筑对环境的影响，设计应以可持续性为原则，尽量减少对环境的破坏。

2.创新性：树枝搭建建筑具有独特的建筑美感，设计应充分利用树枝的特性，追求创新和独特性。

3.安全性：建筑结构应稳固可靠，符合建筑规范，确保建筑的安全性。

4.美观性：树枝搭建建筑应美观大方，融入自然环境，给人以美的享受。

5.功能性：建筑应满足使用功能需求，结构合理，空间利用合理。

三、设计方案1.选址规划：树枝搭建大型建筑应选择适宜的地理位置，如山林环境或田园风光，与自然环境融为一体。

2.结构设计：树枝搭建建筑的结构应考虑到树枝的特性，合理配置支撑结构，确保建筑稳固可靠。

3.材料选择：建筑的主要材料为树枝，应选择具有强度和耐久性的树种，如槐树、柳树等，保证建筑的品质。

4.外观设计：建筑外观可参考自然景观，采用流线型设计，融入自然环境，使建筑与自然景观相得益彰。

5.功能布局：建筑功能布局应合理，满足使用需求，如设有客房、会议厅、餐厅等功能区域。

6.室内设计：室内设计应以树枝为主要元素，采用简约风格，营造出与自然相呼应的氛围。

7.环保设计：建筑应考虑到环保要求，如合理利用太阳能、雨水收集等资源，降低能耗，减少对环境的污染。

四、实施方法1.前期准备：在设计之前，需要进行详细的规划，确定建筑的功能需求和设计方案。

2.材料采集：树枝搭建建筑的建造需要大量的树枝材料，需要提前进行材料采集。

3.搭建过程：搭建建筑的过程需要精确的测量和布局，确保建筑结构的稳固性。

4.装饰装修：建筑搭建完成后，需要进行装饰和装修，使建筑更美观。

5.竣工验收：建筑竣工后需要进行验收，确保建筑符合设计要求。

仿生建筑的力学结构分析

上海大学社区学院分析报告2011.11上海大学社区学院11 级分析报告仿生建筑的力学结构分析姓名：等待早莺学号：0000000000二○一一年十一月仿生建筑的力学结构分析钢管树状仿生结构——技术与艺术的完美结合前言】：每天，我们都从上海大学的树边走过，可你注意过她那自然分叉的树干吗？你能想到她的生长肌理会在建筑上产生非凡的艺术效果吗？别着急，让我们来一步步对她进行分析，解开她的神秘面纱吧！在“建筑的力学之美”的课上，我读到这样一句话： “圣地亚哥·卡拉特拉瓦在 1987 年为加拿大多伦多市建造的 BCE 文化广场大厦，创造性的模仿了树干分叉的生长肌理，设计了两边的支柱与顶栅的弧形肋架，取得了非凡的艺术效果。

这句话深深地打动了我，原来，创意来源于身边的生活，来源于我们的大自然。

为了搞清楚树干分叉结构的的肌理运用于建筑的合理性，我在上海大学校园内考察了几颗绿树，实地拍了几张照片，细致地观察了树干分叉结构的形状，感受着她给我带来的美的享受，一种自然的充满力量的享受，一种合理的享受。

上大图书馆前的一颗银杏树后来又在网上查了一些关于树干分叉结构的生长肌理，以及 BCE文化广场大厦的基本资料和图片，欣赏着那几张错落有致的钢管树状支柱与顶栅的弧形肋架的图片，想象着身临其境的感受，一种震撼随之而来，一种敬仰默默产生。

下面，让我们来对钢管树状仿生结构进行一场合理性分析。

关键词】：仿生树状分叉稳定性力学之美正文】：一、钢管树状仿生结构发展历程其实，钢管树状结构的历史不过仅仅几十年，她是德国人奥托( F. Otto) 在 20 世纪 60 年代提出的结构形态。

斯图加特机场候机楼就是在奥托主持下的轻型结构研究所经多年试验研究确定的大规模树状2011.11等待早莺——仿生建筑的力学结构分析结构建筑。

候机大厅内部采用了大型的树状支撑结构体系，呈三级分杈。

大厅支撑众多, 横向分枝深远，有助于克服整体结构水平失稳问题。

伞状结构发展的历史演进及当代价值——以20世纪以来西欧与拉美为例

[J].南方建筑， 20世纪，由于钢筋混凝土技术和悬臂式结构的发展，伞状结构开始受到结构师及建筑师的关注，并尝试应用在建筑设计中。

自1929年出现了世界上第一把真正意义上的混凝土伞状结构“牛奶伞”1）（图1）至今，伞状结构经历了不到一百年的快速发展过程。

虽然伞状结构不代表结构发展的主流，却因其结构特色强烈、布局灵活、建造高效，整体便于模块化设计生产，适宜作为通用大空间等特点，而从未离开建筑师的设计视野。

相应的，一些伞状结构建筑以其结构、功能与美学合而为一的巧妙设计而闻名于世。

伞状结构的常见形式有双曲抛物面伞、锥状伞和树状伞。

其中，双曲抛物面伞状结构单元的经典原型（图2），由4个双曲抛物面薄壳瓣、支撑和基础所组成。

由于伞面图1牛奶伞图2双曲抛物面伞状结构单元的经典原型图3埃蒙德设计的伞状结构机库（3a：利摩日 - 费蒂亚飞机库；3b ：兰维斯托克-波尔米克飞机库）图4巴罗尼1949年申请的伞状结构屋顶系统专利（4a ：形态简图；4b：柱体与边缘梁配筋图）图5特雷西加洛的大麻仓库13a 4a 3b54b 2他以该伞为基础，将其作为结构单元，形成了一套系统化和标准化的方法，建造了墨西哥乃至拉美地区，包括教堂、实验室、地铁站、集合市场和仓库等公共建筑，以及大量的工业建筑（图6）[8]。

可以说，伞状结构带来了墨西哥的建筑革命。

其可快速形成大空间的特点和大规模模块化的建造方式，成为墨西哥用来覆盖大跨度空间最经济的建筑结构之一。

随着1964年墨西哥的最低工资标准颁布，劳动力成本增加，新材料和更具竞争力技术的出现，以及混凝土伞状结构自身养护和维修困难等问题，坎德拉也不得不寻求改变，并在奥托的影响下，于1964年提出了树状伞结构的伦敦水晶宫竞赛方案，该方案局部采用金属材料建造（图7）。

随后，在1968年墨西哥奥运会体育馆展区方案（图8）中再次运用了这一设计。

这一阶段既有混凝土薄壳伞建造技术的成熟发展，也有轻质伞状结构建筑建造的萌芽与尝试。

树状结构柱内力特性及整体设计分析

1.2 计算节点的பைடு நூலகம்料和本构关系
铸钢节点材料采用G20Mn5材料，屈服强度为fy=300 MPa，弹性模量E=2.02×105N/mm2，泊松比μ=0.3[8]。节点主管端部简化为固定段，本构关系为理想弹塑性。承载力分析时分别在节点四支管端部施加同等大小的轴向荷载。
1.3 计算方法验证
以规范中Y形节点为例建立材料、本构关系和边界条件均与本文节点一致的节点模型进行有限元分析，验证计算模型的合理性。将其承载力计算结果与规范[10]中提供的节点公式计算结果相比较。计算结果如表1。
3.3.1 排架树状柱的结构形式
树状结构支撑的屋面粱尺寸如图4。树状柱与屋面梁之间采用焊接连接。逆吊递推找形法得到的树状柱支撑的屋面梁跨度为24 m×24 m；L1+1.5 m表示屋面梁向外悬挑长度、L5+3 m表示树状柱之间屋面梁的跨度。结构的编号以“DS-(24+2L1)× (24+2L1)和PJ-(24+L1+L5/2)×(24+L3+L4)”来表示。DS表示单棵树状柱，PJ表示树状柱通过屋面梁连接后组成的排架结构。
3.2 材料和本构关系
树状结构各级分枝柱及纵横梁均采用 Q345B型钢，弹性模量为2.1×105N/mm2，泊松比为0.3。本构关系采用理想弹塑性模型。树状结构主柱底部简化为固定端。按设计荷载对结构进行加载，屋面恒载和活载以均布荷载的形式施加在纵横梁上。计算的正确性已由文献论证[9]。
3.3 树状结构的内力分布
2.3 设计建议
综合计算结果，树状结构铸钢节点的分叉角度θ取30°~40°为宜，壁厚比τ宜在0.5~1之间。当主管壁厚和支主管壁厚比不同时，分叉角度相同、主管外径相同及外径比相同的节点会发生挤压破坏和支主管交界处局部屈曲破坏2种破坏模式，其承载力差别较大，因此无法通过计算直接得出支主管径厚比γ适宜值。但当主管壁厚、支主管壁厚比及主管外径一定时，节点的破坏模式和极限承载力的大小由分叉角度和支主管外径比共同决定，此时支主管外径比γ与支管径厚比β存在一一对应关系，因此只要确定支管径厚比β的合理范围就可以确定支管不同分叉角度条件下支主管外径比 γ的适宜值。经计算归纳，当β≤12时，节点在建议分叉角度条件下不易发生支主管交界处局部屈曲破坏，承载力较大，因此支管壁厚比β应不大于12。

树状流线建筑方案

树状流线建筑方案引言随着城市化的进展，大多数现代城市面临着日益加剧的交通拥堵问题。

为了有效解决这个问题，我们需要寻找一种创新的建筑方案，能够使人们更高效地移动和交通。

树状流线建筑方案便是一种能够提供高效交通和优化出行的创新方案。

本文将对树状流线建筑方案进行详细介绍。

背景在传统的城市建设中，道路和建筑的布局通常是分离的，这导致了大量的交通拥堵。

而树状流线建筑方案则试图将建筑与交通流线相结合，创造出一种高度集成的交通系统。

通过将道路、人行道和建筑物融合在一起，树状流线建筑方案可以实现更快捷、更高效的人员和物品流动。

树状流线建筑方案的设计思路一、紧凑布局树状流线建筑方案的基本设计思路是将道路、人行道和建筑物紧密地组织在一起。

通过合理规划和设计，可以最大限度地减少交通流线的长度，减少交通拥堵和时间浪费。

二、多层交通系统树状流线建筑方案采用层次分明的交通系统。

根据不同的交通工具和速度，道路和人行道可以设置多个层次。

例如，地面层可以专门用于非机动车辆和行人，而高层可以专门用于机动车辆，提高交通效率。

三、公共交通中心树状流线建筑方案还包括一个集中的公共交通中心。

该中心可以提供快速、便捷的换乘服务，方便乘客在不同交通工具之间转移。

公共交通中心可以连接不同的交通系统，包括高速铁路、地铁和公交车。

通过集中换乘，可以减少乘客的等待时间和交通拥堵。

四、智能交通控制系统树状流线建筑方案还包括一个智能交通控制系统。

该系统可以通过监测交通流量和道路状况，自动调节交通信号和路口控制，以最大限度地提高交通效率。

智能交通控制系统还可以提供实时交通信息，帮助人们选择最佳的交通路线和交通工具。

树状流线建筑方案的优势一、提高交通效率和流动性树状流线建筑方案的紧凑布局和多层交通系统可以大大提高交通效率和流动性。

通过减少交通流线的长度和交通拥堵的发生，可以使人们更快捷地移动和交通。

二、促进可持续发展树状流线建筑方案将公共交通系统与建筑物有机地结合在一起，可以减少人们对私人汽车的依赖。

建筑方案图树木表现

建筑方案图树木表现建筑方案图中的树木表现在设计中起着重要的作用，不仅能够增加建筑物的美感和生态环境，还可以提供防风、隔离噪音、吸附有害气体等功能。

以下是对建筑方案图中树木表现的一些思考和探讨：首先，树木表现在建筑方案图中的位置和数量应该根据建筑物的功能和周围环境来合理安排。

在住宅区，可以通过将树木置于建筑物附近或沿街道布置来营造舒适的生活环境；在商业区，可以将树木用于街道绿化、广场景观等地方，提供休闲和休息的场所。

其次，树木表现的种类和形状应该与建筑风格相协调。

在传统建筑中，可以选择柳树、松树等常见树种，给人以稳定、厚重的感觉；对于现代建筑，可以选择具有特殊造型的树木，如银杏、枫树等，以增加现代感和艺术性。

另外，在树木的表现中，还需要考虑树木的高度、树冠的形状以及树干的粗细等因素。

树木的高度应该与建筑物相适应，不会显得太高或太低；树冠的形状可以根据场地和建筑物的需要来调整，例如选择刺柏的树冠可以起到遮阳和分隔周围环境的作用；树干的粗细应该与树木的高度和种类相匹配，以保持整体的比例和美感。

此外，树木的生长状态也需要在建筑方案图中进行表现。

可以通过树木的枝叶、花朵和果实等细节来展示树木的生长状况，从而增加图纸的生动性和真实性。

在图纸中可以使用不同颜色和线条的技巧来表现树木的具体特征，如使用绿色代表树叶，棕色代表树干等。

最后，对于建筑方案图中的树木表现，还需要考虑树木的维护和管理问题。

在图纸中可以标注出树木的养护要点，如浇水、修剪、施肥等，以确保树木的生长健康和美观。

综上所述，建筑方案图中的树木表现在整体设计中起着重要的作用。

通过合理的位置安排、种类选择、形状调整和生长状态展示等手法，可以使树木成为建筑物的衬托和点缀，增加建筑物的美感和环境适应性。

同时，也需要考虑树木的维护和管理问题，以保证其长期的健康生长。

树枝搭建大型建筑方案

树枝搭建大型建筑方案大型建筑的搭建方案是一个复杂而庞大的工程。

在这个过程中，树枝可以用来搭建建筑的支撑结构，提供必要的支撑和稳定性。

本文将详细介绍使用树枝搭建大型建筑的方案。

首先，选择合适的树枝是非常重要的。

树枝应该有足够的长度和稳定性，以承受建筑物的重量。

可以选择直径较大且形状规则的树枝，以确保其稳定性。

此外，树枝的材质和耐腐蚀性也需要考虑。

选择具有耐腐蚀性的树木种类，可以延长树枝的寿命，减少维护成本。

其次，需要根据建筑的设计图纸来规划树枝的使用位置和形状。

建筑的支撑结构需要树枝的支持，因此树枝的位置和角度需要合理安排。

可以使用工具来测量和调整树枝的位置和形状，确保其符合建筑的设计需求。

树枝还可以根据需要进行修剪和整理，以使其更好地适应建筑的形状和结构。

接下来，需要将树枝与其他建筑材料相结合。

树枝可以与钢材、钢筋或其他材料相连，以提供更大的稳定性和支撑力。

这可以通过使用螺栓、焊接或其他固定方法来实现。

同时，还需要确保树枝和其他材料的连接牢固可靠，以防止发生松动或断裂。

在搭建过程中，应该有足够的人员来帮助搭建和抬起树枝。

过程中需要注意安全，确保人员和树枝的稳定性。

可以使用吊车、起重机等设备来提高搭建的效率和精度。

同时，应该定期检查树枝的状态，补充或更换受损的树枝，以确保建筑物的安全性和稳定性。

最后，树枝的使用应该考虑环境的影响。

在选择树枝和建筑位置时，应该考虑风力、雨水、温度等因素对树枝的影响。

合理选择树木种类和树枝的数量，可以减少树枝受到环境影响的可能性，延长其使用寿命。

总之，树枝搭建大型建筑是一项复杂而庞大的工程。

选择合适的树枝、规划设计、与其他建筑材料相结合、确保安全等因素都需要考虑。

通过合理的规划和搭建，树枝可以为大型建筑提供必要的支撑和稳定性，同时还可以减少成本和环境影响。

“力与形的完美结合”——空间树状柱结构

“力与形的完美结合”——空间树状柱结构并不是所有的结构柱都是单枝、笔直的，比如说树形柱。

树形柱又称树状柱、分叉柱，有人把它归为建筑仿生结构的范畴，有人说它是结构构件的拓扑演化。

高迪在圣家族大教堂(Sagrada Familia) 的设计中大量使用了树状柱。

柱子多次分生出枝叉，支撑着高低错落的拱顶，托起教堂内部巨大的空间。

圣家族大教堂: 树形柱仿生结构树形柱将荷载传递由一点变为多点，提供了更多的传力路径，支承覆盖范围大。

它通过树杈分支减小屋盖结构的跨度，用较小的杆件即能支承更大的空间。

我们今天就来介绍一下，树形柱的特点和工程应用案例，供大家参考。

（以下案例的次序按树形柱分枝多少出场）Fort Worth 现代艺术馆有两个分支的Y形柱，是最简单的树状柱。

Fort Worth现代艺术馆采用了清水混凝土Y形柱构件，有助于减小屋面结构的跨度。

直立的Y形清水构件、轻薄的混凝土屋面平板形成简洁大方的建筑效果Fort Worth现代艺术馆建筑设计TAAA，结构设计TT上海浦东机场T2航站楼上海浦东机场T2航站楼采用Y形斜柱支承的张弦梁屋盖结构，创造出轻盈、活泼的超大空间。

航站楼大厅采用两级分叉柱，室外挑檐采用Y形斜柱，钢结构构件和节点细节都十分考究。

上海浦东机场T2航站楼，两级分叉的树形柱结构华东建筑设计总院Y形斜柱支承的屋盖挑檐与登机桥桁架一起，呈现出简洁的效果一般来说，树形柱的末端与屋面结构之间采用铰接连接。

这主要是基于两点考虑：1）方便实际施工过程的安装；2）由于树枝的末端截面一般非常纤细，铰接连接可以避免屋面梁的弯矩直接传递给树枝端、产生破坏。

浦东机场T2航站楼，Y形柱顶采用万向铰节点树形柱分枝构件通常非常纤细，其整体稳定问题需要设计重点关注。

一般需进行弹性屈曲分析来判定其计算长度系数，用于弹性设计；并根据考虑非线性的弹塑性分析验算其极限承载能力。

N倍荷载时，Y形柱的失稳模式和塑性应变南京禄口机场2号航站楼，华东建筑设计总院马德里机场T4航站楼由建筑师安东尼奥·拉梅拉（Antonio Lamela）和理查德·罗杰斯（Richard Rogers）设计的马德里机场T4航站楼，在2006年荣获英国皇家建筑师协会所颁发的RIBA Striling Prize奖。