《数字化计算机技术在异型网曲幕墙系统中的创新运用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字化计算机技术在异型网曲幕墙系统中的创新运用（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 技 术 论 坛 CCM S 图4 海 运 中心 音 乐 之 门 图5 世 博 阳 光谷 线 条模 型 大的生命力 。上海浦东两岸 ，由上海信安幕墙建筑装饰 有 限 公 司 参 与 承 建 的 世 博 阳 光 谷 、 上 海 港 国 际 客 运 中 心 、十六 铺 客运 码 头 和 海 运 中 心音 乐 之 门 ，分 别 以 旋 转 轴 对 称 的 负 高斯 曲 面 、一 滴 水 、少 女 的飘 带 和 人类 生 命 发 动 机 的 建 筑 形象 ，博 得 国 内 外观 众 的阵 阵 惊 叹 和 由 衷 的 赞 扬 。 创新 的 异 型 曲 面 玻 璃 幕墙 ，其 技 术 难 度 远 超 传
2、统 的 用 于 高 楼 大 厦 的构 件 式和 单 元 式 玻 璃 幕墙 ，因为 它 们 是 只 用 平 面 图 和 立 面 图 等 二 维 表 达 手 段 无 法 表 述 清 楚 的 ， 必须 借 助 三 维 模 型 才 能完 整 地 表 达 。 从 二维 技 术 跨 到 三 维 技 术 ，必 须 创 新 地综 合 运 用 数 字 化 计算 机 技 术 ，才 能 圆满 地 解决 其 设 计和 施 工难 题 。 一 、数字化 计算机 设计 技术 数 字 化 计 算 机设 计 技 术 包 括 数 字 化 计算 机 建筑 构 图 技 术 及其 有 限元 力 学分 析 技术 。 有 许 多 软 件
3、比如 3 D MAX S 、s k e t c h u p 、 R h i n o 、a c a d 、 s o l i d w o r k S 等 可以生成光滑圆润的空间异型曲面 ，这些 异 型 曲 面 是 建筑 师根 据 大 自然 中 的 奇境 妙象 所 触 发 的 灵 感 创 作 而 来 。无 法 用二 维 建 筑 图 表 达清 楚 ，也 往 往 无 法 用 数 学 函数 公 式 赋 形 ，必 须 用 三 维 建 筑 模 型 等 比 例 表 达 我们 称 之 为不 可解 析 的 空 间异 型 曲面 。 理 想 的 空 间异 型 曲 面 无 疑 是 由光 滑 的空 间 弧 面 和 弧 线
4、组 成 。最 具 效 果 的解 决 办 法 是 采 用 贴 合 曲面 的弧 形 钢 管和弧面面板 。然而 ，这种不可解析的空间异 型曲面往 往每一个点的曲率 半径 皆不 相同 ，弧线和弧 面也一样 ， 需要用很多个不 同的胎模来加工成形 ，这使得成本 高昂 而 不 具 可行 性 。为 顺 应 数 控 机械 设 备 只 能 加 工 直 杆 或 曲 率 半 径 相等 的弧 杆 、玻 璃 为 平 面 或单 向弧 面 的 特 性 ，原 生态的光滑曲 面可以分解成尽可能经济合理 的小平 面 ， 空间弧线则分解成相应的折线。这样 ，光滑的初始曲面 6 6 2 0 1 2 1 1 就 转 化 成 形 状 相
5、 近 的 空 间 网格 陶 化 网 ，空 间 三 维 曲 面模 型 转 化 成 空 间二 维 线 条 模 型 使 得 工 业 化 生 产 的 二 维 杆 件 和 玻 璃 面 板 能 够 被 用来 完 成 简化 后 的 网状 曲 面 实体 。 但 这 也 带 来 了 两 个 十 分 复 杂 的 技 术 难 题 这 两 个 技 术 难 题 的 解 决办 法 就 是 空 间 异 型 网 曲 幕 墙 系 统设 计 的 精华 所 在 。 1 第 一 个技 术 难题 是数 百 根 乃 至数 千 根 杆件 的空 中 定 位 ，既要 遵 循 一 定 的 原 则 ，又 耍 有 足 够 简 单 的 方 法 ， 来
6、 正确 地 完 成这十 分繁 锁 且易 出 错 的工 作 。 由于 线 条 模 型 只 是确 定 了杆 件 中 心 线 及 线 条 间 汇 交 点 的空 间 位 置 ，并 没 有 确 定 构 件 和 汇 交 点 的 空 间 方 位 ， 需要建立空间方位控制原则。考虑到线条模型的网格相 对 于 整 体 结 构 很 小 ，也 考 虑 到 玻 璃 交 角 的 均 衡 性 需 要 ， 参照光滑曲面的切面或法线的定义 ，建立杆件和汇交节 点 的空 间 方位 控 制原 则 如下 ： 杆 件 法 向为 与 之 相 连 的 两 个 三角 形 所 在 面 外 法 线 的 单位 向量矢量和方 向 ，汇交节点法向为
7、各杆件法向的单 位矢 量 和 方 向 ，如 图6 所 示 。 确 定杆 件 和 汇交 节 点 的方 向 具有 重 大 实践 意义 。它 是 力学 模 型建 立 的基 础 也是 今 后现 场 施 工 的依 据 。 2 第 二 个 技 术 难 题 是 杆 件 汇 交 的 实 物 图6杆件及汇交节点法向方位圈 处 理 。通 常线 条 网 格 都 采 用 三 角形 ，使 得 大 面 上 一 般 都 是 六 根 杆件 相 交 。为 了 美 观 ，对跨 度 不 大 于 8 0 米 的 均 采 用单 层 网 壳 结构 体 系 ，且 不 设 二 次传 力杆 件 。显 然 ，杆 件 直接 相 贯 汇 交焊 接
8、是 行 不 通 的 ，采 用球 节 点 外 观 上 不 能 接 受 采 用铸 钢 节 点 其 成 本 过 于 高 昂 。经 过 十 多 年 的 模 索 、试 验 ，两 种 构 造 先 后 被 成 功 地 用 于 实 际 工 程 之 ： ( 1 ) 一 种 是盘 式环 点 拼 接 节 点 ， 用 盘 式 环 通过 螺栓 与 直 杆 机 械 连 接 。 德 国 公 司 G a r t n e r 在 柏 林 的 Wo h n u n d G e s c h a e f t s h a u s P a r i s e r P 1 a t z 3 项 目 上采 用 此 种 节 点 ，德 国 S e e l e 公 司在 英 国Mo n t a g e b i l d e r 项 目 上 也 采 用 了此 种 类 似 节 点 。 经过 多年 研 究 ，上 海 信安 幕 墙 建 筑 装 饰 有 限 公 司 一 、 慧 r 一
