超薄各向异性网壳

超薄各向异性网壳

超薄各向异性网壳

Roberto Naboni 的论文探讨了一种轻量级超薄网壳结构的计算设计、分析与制造过程。

从形态寻找至超薄各向异性网壳的制造

Roberto Naboni

ACTLAB – ABC 系所,米兰理工大学,意大利米兰

本文讨论了一种轻量级超薄网壳结构的计算设计、分析与制造过程。

基于粒子—弹簧系统的数字形态寻找用于定义以压缩为主的形态,并通过参数化过程将其离散化为盒状组件,内嵌装配与结构逻辑。

文中描述了最大化各向异性建材性能、双曲面形态及装配精度的策略。

研究成果被详细记录,以凸显该方法快速建造临时网壳结构的潜力。

轻量结构作为一个研究领域,始于 19 世纪初,当时建筑工程对建筑学的影响日益显著。

这种建筑愿景与科学诸多领域的新理解与创新同步发展,包括新材料的出现以及工业时代所激发的新思维方式(Sobek, 2012)。

如今,计算机辅助研究与分析的加速发展,为建筑师设计与研究此类结构提供了广泛的机会。

历史上,一些开创性的建筑大师已探索过轻量结构。其中,Frei Otto 和 Heinz Isler 借助物理模型来计算高效且优雅的形态,同时创造令人兴奋的空间来包覆开放或封闭的场域。

近年来,轻量结构与庇护建筑获得前所未有的关注,原因在于它们能够最小化材料消耗,并为场外制造、模块化装配与简便拆卸提供可能性。

它们能提供高效且可持续的空间解决方案、可调适的形态,以及高度优化的材料利用与性能。

复杂壳体结构的设计需要形态寻找过程,这被定义为「一种前向过程,在其中参数被明确控制,以找到在设计载荷下处于静力平衡的结构最佳几何形态」。

上述大师如 Frei Otto 和 Heinz Isler 的共同方法在于利用物理模型来发挥材料在受力下的自组织能力,以达到稳定的形态。

由此可见,形态并非源于抽象概念,而是来自材料的内在能力,通过外力与材料属性的协商,自行计算并生成高效的形态。

 

【制作团队】
企划:了有和
脚本:parametrichouse
排版:了有和
校对:Tav、林晨
监制:了有和、Beatrice

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原文链接:https://parametrichouse.com/super-thin-anisotropic-gridshell/

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