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弯扭斜交网格结构参数化设计中的几何学理论与方法
吴哲昊, 张群力, 王天裕, 方波, 周科均
2021,13(3):137-147. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2021.03.21
从2008年北京奥运会主场馆鸟巢开始,国内出现了一批弯扭斜交网格结构造型的建筑,其中最具代表的是北鸟巢南春茧和北京凤凰国际中心。弯扭斜交网格结构以其优美而独特造型深受建筑师青睐。本文将几何学理论联系工程实际,给出了两种用于弯扭斜交网格结构参数化设计的几何方法。其一,用微分几何方法对弯扭斜交网格结构几何形体进行分析,给出其表面所在曲面参数方程的分析表达。其二,用运动学的观点,通过活动标架、扫掠及放样等造型方法,利用计算机辅助图形学方法得到弯扭斜交网格结构几何模型。两种方法的有效性通过2022年杭州亚运会乒乓球馆设计实践得到了验证。
关键词: 弯扭斜交网格结构, 参数化, 度量, 联络, Levi-Civita平移, 活动标架

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