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本文通过案例研究,运用专业绘图和模型软件,对部分建筑结构层层分解,明确其结构设计层次与建筑表现层次间的关系,并对部分混合结构建筑体系与单一结构体系效能进行比较,总结了钢木建筑的建筑形式、建筑空间与结构技术表现之间的关系;以直观的图解方式,归纳出现代钢木建筑基本构件和节点的形式,阐明其形式变化的种种可能性并作关键性的解读。
主要成果和结论:现代材料技术、计算机技术和结构技术的发展拓宽了现代钢木建筑创作的自由度,技术革新是形式创新的重要途径。现代钢木建筑的结构体系、构件和节点是建筑造型和空间处理的基本要素,结构体系具有极大的重构可能;现代钢木建筑结构体系重构的设计手法主要有三种:
其一是通过力流组合形成钢木混合结构体系,创造丰富的建筑室内外空间层次;
其二是模拟自然界中树木的结构形态,通过力流的积聚形成树状结构体系,创造森林般的空间效果;
其三是挖掘小构件拼装的优势,通过力流的分散形成网格结构体系,创造自由的建筑形式。
现代钢木建筑设计中,基本构件(实腹式、平面格构式和空间格构式)的造型潜力体现在三个方面:
其一是采用不同的材料、不同的构件组合形成多种可能的构件形象;
其二对构件的纵向高度根据弯矩分布图作出曲线型变化;
其三根据造型需要作出收分、梭形、弯曲化处理。而建筑造型有赖于建筑师灵活把握基本构件的造型潜力,并根据构件受力特征选用适当的节点连接方式,重构现有结构体系,在提高结构效能的基础上,可以创造出灵活的建筑空间和生动的建筑形式。