生活中的立体建筑研究论文

随着现代社会的不断地发展进步，我国土木工程建设的发展步伐也不断加快， 为改善人们生活做出了极大的贡献。下面是由我整理的土木工程最新技术论文，谢谢你的阅读。

土木工程中的虚拟现实技术

摘 要：虚拟现实技术是一项集成性极高的高新信息技术，本文通过对VR技术的讨论 分析 了VR技术土木工程中的 应用 ，指出VR技术必将在土木工程中发挥越来越重要的作用。

关键词：虚拟现实技术 土木工程 可视化 计算

一、引言

随着我国 经济 的稳步增长和基础建设规模的加入，建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂，对土木工程学科 管理的 科学 性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木 建筑工程项目管理 现代 化的要求和本领域的 研究 热点。虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是综合性与集成性极强的高新技术，在军事、 医学、设计、 艺术 、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。涉及土木工程领域的各个学科，已显示出一定的实用性，技术潜力十分巨大，应用前景非常广阔[1]。

二、虚拟现实技术及其特点

虚拟现实技术，又称灵境技术，是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、 计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，大大推进了计算机技术的 发展 。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的，并非是真实的，但当用户进入这一局部世界时，在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此，虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界，在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中，使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处 环境的作用和变化，仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、 网络 技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以，虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。

1.沉浸性

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理 心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。

2.交互性

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎 自然 的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的 语言、身体运动或动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。

3.多感知性

由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。

三、虚拟现实技术在土木工程中的应用

1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景

在土木工程中，长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的 内容 ，如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑，用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景，以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的 职业、知识结构及理解能力的 影响 ，交流起来非常困难。

VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界，也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时，可以突破物理空间和时间的约束，做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时，又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感，以达到身临其境的感受，最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口，它利用计算机生成交互式三维环境，不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在，并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。

2.虚拟现实技术在土木工程中的 应用 领域

由于具有上述的优势特征，虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用，并且具有广阔的应用前景。现阶段，虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。

(1)在虚拟施工过程和施工结构 计算 中的应用[3]

在实际工程施工中，复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的 问题 ，前者难点关键就在于施工现场的结构构件及 机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。

基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术，在虚拟的 环境中，建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型)，形成基于 计算机的具有一定功能的仿真系统，让系统中的模型具有动态性能，并对系统中的模型进行虚拟装配，根据虚拟装配的结果，在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多，起重机的布置位置、高度，缆风绳着力点的选择，构件堆场的位置，起重机的开行路线，构件起吊路线等，都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够，则工程施工的进度、成本等都会受到 影响 ，甚至导致安全事故的发生。

建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中，不仅要考虑施工过程的安全性、可行性，还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心，钢结构屋盖支承在钢桅杆上，桅杆两端为锥形，与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形，更为了维持结构的稳定，在钢屋盖桅杆和混凝土之间，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆，形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中，不同的支撑方案、不同的拼接方案，在结构的不同部位会引起不同的效应，而随着连接杆件的安装，这些施工阶段的应力将残余在结构部位上，并影响到最终的结构受力安全性;并在结构就位过程中，有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确 分析 。用虚拟现实技术可以对不同的方案，在短时间内做大量的分析，从而保证施工方案最优化。

(2)在工程项目招标投标中的应用

建筑业是我国的支柱产业，建筑市场的过度竞争已是长期的事实。 现代 建筑工程项目的运作，业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内，如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此，承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时，也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标，往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。

借助虚拟仿真系统，把不能预演的施工过程和 方法 表现出来，不仅节省了时间和建设投资，而且不用项目经理的现场答辩，方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。

(3)在可视化计算领域的应用

可视化计算将是今后一个重要的 发展 方向。在科研中，人们会遇到大量数据，为从中得出有价值的 规律 和结论，需要对庞大的数据量进行认真分析。对 科学 计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示，可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化，实现参数化及可视化计算，虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。

在运用有限元法进行结构分析时，利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小，用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度，从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能，实时修改各种数据，以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化，概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中，将增强计算 软件的前后置处理能力。例如，在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中，倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据，同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。

四、结语

虚拟现实技术在不断发展，专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍，三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。 目前 ，虚拟现实技术还有很多不完善的地方，尤其在土木工程的 研究 方面，我们应努力建设虚拟现实技术实验室，开发有价值的虚拟现实工程系统，使其在工程设计、施工、 管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。

参考 文献

[1] 张跃.[N]. 科技 日报.1997年6月23日.

[2] 沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J].科技交流，2004，(3).

[3] 谢行浩.建筑工程系统仿真[M].北京：科学出版社，2001. 25- 37.

[4] 张金序.施工技术[J].多媒体技术在建筑工程投标中的应用.Vol. 31 No. 12. 24

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建筑概论论文一、建筑概论专业内容概要 二、建筑功能、空间、结构、形态之间的关系分析一、建筑概论专业内容概要（一）建筑词汇（愈泳）1、什么是建筑建筑 Architecture房屋 Building构筑物 Construction2、建筑的物质性空间处理手法空间限定：单一空间 围合、设立、覆盖、架起、凹、凸、肌理变化空间的连接：两两空间 共享、过渡、次序、灰空间空间的组织：三个以上空间主从、序列、并列 建筑结构建筑荷载的传递方式：钢筋混凝土结构、钢结构、木结构结构哲学：最优化设计、向自然学习、动态平衡 等级结构、匀质结构、变截面结构节点、构造、细部： 任务：材料与材料的连接、形态与形态的交接 目标：挖掘材料、施工工艺内在的美学价值眩光、实现升起、视觉走廊、对景、借景 建筑的时间性：时间印记、最佳时间 3、建筑的社会文化性文脉(Context) 建筑的地域性、建筑的历史性、建筑的时代性 安全感、识别性、私密性、交往性 交往性 ： 杨盖尔：交往三层次： 必要性活动---各种条件下都会发生 自发性活动---只有在适宜的户外条件下才会发生，这一类型的活动包括了散步、呼吸新鲜空气、驻足观望有趣的事情以及坐下来晒太阳等 社会性活动---在公共空间中有赖于他人参与的各种活动，包括儿童游戏，互相打招呼、交谈、各类公共活动以及最广泛的社会活动---被动式接触，即锦衣视听来感受他人 勒·柯布西耶：1923年----《走向新建筑》1926年----新建筑的5个特点1928-1926年----萨伏伊别墅1926年，勒·柯布西耶从现代建筑采用框架结构这一条件出发，提出了“新建筑的五个特色”： 1、底层架空，独立支柱2、屋顶花园 3、自由平面4、横向长窗5、自由立面以及几何造型、光影强烈、流动空间、较大的窗、与周边环境的关系、空中花园、加减法使用等 ---新建筑12点？ （二）建筑图纸表达（岑伟）1、制图用笔：铅笔、美工笔、针管笔比例：1:500 基地和概念讨论1:200 空间的方向和关系1:100 建筑意义的表达1:50 构筑的层面2、制图图纸和线型设置线型的目的：表达清楚、增加立体感和整体美感图线宽度：、、、、、、等线宽比 每张图纸的线宽尽量不要超过3种，一张图纸如选用3种线型，其比例宜为b:，如选用2种，宜为b: 、建筑制图标准建筑的构造组成： 基础（承重结构）、墙或柱（承重结构）、楼地层（水平支撑、传递荷载）、楼梯、屋顶（围护结构、承重结构）、门窗（配件）（1、平立剖面图的生成：平面图生成方法：基准面向上米水平切开向下看线条划分的目的：区分出剖到部分与为剖到部分（看线）平面图主要表达内容：墙体、柱、门窗、楼梯、洁具等组成建筑的各项内容。在设计的各阶段中，都应有建筑平面图纸，但其表达的深度不尽一样规划：剖到线条粗，辅助线条细，其他线中粗 粗线：剖到部分的墙、柱 中线：剖到部分的门、窗、玻璃 未剖到但可见部分：台阶、楼梯、扶手、家具、文字等 细线：表面无凹凸的划分线、辅助线 虚线：不可见部分 点划线：轴线窗、门的表达（2、立面图 建筑立面的定义：是指建筑和建筑的外部空间直接接触的界面 一般情况下建筑外立面包括处屋顶外建筑所有外围护部分立面图生成方法：正投影 线型划分目的：增加立体感，区分主次 规则：落差越大，线条越粗 最粗：外轮廓线 粗线：建筑体块轮廓线---分面线 中线：一般建筑构件线、配景、文字 细线：远景、窗扇、墙面划分线、辅助线（3、剖面图 剖面图生成方法：垂直切开向某一边看 线型划分目的：类似于平面图 规则：剖切线粗，辅助线细 粗线：剖到部分：剖到的墙、梁、楼板、地面 中线：可见部分、剖到的细小构件 细线：轴线、辅助线 楼梯的画法：楼梯上下标注：从每个平面的基准标高出发进行标注 计算踏步高度和宽度的一般公式：2h+b=600mm（h是踏步高度，b是踏步宽度） 楼梯平台深度要大于楼梯宽度4、建筑测绘的内容总平面表达内容：建筑投影平面、建筑周边道路、周边建筑、周边绿化、广场铺地、指北针、比例尺、图名建筑的各层平面模数的概念：为了使建筑制品、建筑构配件和组合件实现工业化大规模生产，使不同材料、形式和制造方法的建筑构配件、组合件具有通用性和互换性，以加快设计速度、提高施工质量和效率，降低建筑造价，故制订建筑模数协调统一标准 基本模数：100mm,即1M=100mm 扩大模数：水平扩大模数：3M,6M,12M,15M,30M,60M 竖向扩大模数：3M,6M 分模数：1/10M,1/5M,1/2M剖切符号、剖切线、剖视线、编号顺序：从左到右，从上到下尺寸线的种类、平面图：总尺寸、轴线尺寸、细部尺寸平面图绘图步骤、平面图绘图内容、立面图绘图内容、剖面图绘图内容大样图：包括了建筑物上的各种大样5、文远楼介绍 ： 文远楼测绘作业（三）行为与空间（李斌） 1、私密性种类： 孤立：避免被别人观察 亲密：和另一个人在一起，但同时与外界隔离 匿名：在人群中不被察觉 确保：为了控制不希望得侵入设置心理上障碍的状态四种作用：带来个人自律、允许感情解放、有助于自我评价、限定并保护交流2、个人空间，接近学，距离和分布个人空间，接近学 个人空间是指同种的非接触性动物在最亲密交流以外相互之间保持距离的状态 Proxemics：接近学、空间关系学、距离效应学、人类环境学、近体学、人类空间统计学 人与人之间的距离和交流方式相对应，可分成四类：亲密距离、个人距离、社交距离、公共距离 空间对人的意义：围合起来的空间为人的生活提供了场所，但是空间并不是“空”的，空间或者说距离对人来说有着重要意义 个人空间的实验结果： 在人体周围“想立即离开”的距离在不同方向上呈对数衰减 分布形状：前方较大后方较小，呈蛋形 姿势差异：坐着的时候，个人空间较站立时小 男女差异：男性对男性的要求，较女性对女性大交往中的距离 交往中的距离 不同的交往中，因亲密程度、感情的接近程度等的不同，距离也随之发生变化 2人交谈一般在左右进行 群体交谈的范围是3m左右，以交流为目的的群体的大小大约是3m左右 交往中的相向 和距离一样，交往中人身的相向也具有意义 熟人之间相向而坐，陌生人之间相背而坐 座位的布置形式：向心布置、离心布置距离的affordance 个人距离的affordance、住宅内空间中距离的affordance指示领域 个人的指示领域，人与人之间距离的分布（以身体为中心）人周围的空间在建筑中的意义 （四）生态建筑（钱锋）1、What Is Green Building 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。 ---《绿色建筑评价标准》 Global Warming Low-carbonbuilding The three-tierdesign approach to green Tier1: Basicbuilding design Tier2:Natural energies and passive techniques Tier3: Mechanicaland electrical equipment 2、列举各种生态绿色建筑3、介绍同济大学携带太阳能竹屋参加的于2010年6月在西班牙首都马德里举行的参加“太阳能十项全能竞赛” （五）城市设计（庄宇）1、建筑学本科教学的框架 设计基础、单体建筑、自然环境和城市环境中的建筑、建筑群、特殊建筑、城市设计2、什么是城市设计 城市设计是对城市环境形态所做的各种合理安排和艺术处理 城市设计涉及城市环境可能采取的型体 美国城市设计学者Gerald Crane 在《城市设计的实践》中也指出：“城市设计是研究城市组织中各主要要素互相关系的那一级设计。” 归纳：城市设计是研究城市形态，包括实体和空间形态3、城市设计关注的项目和领域 （1、新建城市片区 （2、旧城改造 （3、大型居住街区 （4、特殊区域 （5、城市综合体 （6、城市基础设施 城市设计的目标：宜人的环境、有特色的环境、有活力的环境4、城市设计的教学 本科生---侧重城市规划 研究生---侧重建筑设计 工程硕士---侧重景观设计 职业化继续教育---侧重城市管理 课程训练框架 多种尺度条件下的课程训练、多个主题的训练组合、多元的训练目标 课程训练重点 建立城市环境意识、城市要素和体系概念、重视城市设计的工作过程、强调城市设计的工作方法 开放式的课程教学讨论 建立教学思辨平台、探讨设计决策的平台、新理念技术的教学互动平台 （六）理论建筑（常青）建筑概念ABC 1、建筑 （1、Archi-tect 建筑师 （2、Archi-tectonics 建筑术（3、Archi-tecture 建筑艺术2、建筑三原则： 坚固 Durability 老的说法：均衡、对称、对自然对象的模仿和再现 适用 Convenience 美观 Pleasure 新的说法：完形 《建筑十书》---建筑的起源E·H·贡布里奇《The science of order》 （ 《秩序感》 ）《艺术与幻觉》 （ 《Art and illusion》 ）3、关于建筑本体及表像 （七）上海历史建筑（伍江）1、上海建筑概况开埠之初，西式建筑的出现。早期由外侨自己设计，就地取材，采用中国传统建筑技术并由中国工匠修建。19世纪50年代到90年代，上海人口和经济迅速增长，发展成初具规模的近代都市，西方建筑建造和管理方式第一次传入中国，形成中国最早的近代建筑业。现代意义上的西方建筑师开始出现。到19世纪90年代末，上海初步展现出近代都市的面貌，甲午战争后，西方对华资本输入加剧，辛亥革命前夕，上海以成为近代中国经济中心，同时建筑也迅速发展，大量旧建筑拆除翻新，大量新建筑被造起来，上海建筑也进入迅速发展的新阶段。20世纪20年代后，上海作为远东最大的现代都市的地位得以确立，大量标志性建筑建造起来，上海近代城市风貌在此时期最后形成。近代上海建筑在半个世纪的发展中经历了从西方复古风格走向现代风格的过程，并最终以大量装饰艺术派建筑闻名于世。注重功利，追求时尚，中西合璧，兼容并蓄，是上海近代建筑最本质的特征。2、租借的形成及其影响租借政治制度的形成：治外法权与国中之国华洋分居与华洋杂居现代市政的引进：租借现代化的标志租借的现代城市管理租借早期建筑类型、技术与形式租借的城市规划与建设（越界筑路）租借对周边华界的影响3、租借建筑与中国近代建筑西方建筑技术与建筑学的传入中国营造商队伍的成长西方建筑风格：建筑现代化的标志建筑师职业的出现于中国早期建筑师中国近代建筑的现代化演变西方建筑思想与技术对中国近代民居的影响中国建筑近代化的开端 （八）历史建筑更新（卢永毅） 罗马：古城遗址巴黎：300万人口城市计划上海：外滩华西村：“凯旋门”、“天安门”······ 历史建筑的利用 历史、记忆、地域特征The seven lamps of architecture: 没有建筑，我们可以生活；没有建筑，我们照样可以崇拜；但没有建筑，我们就会失去记忆。 建筑师的工作：连接历史与未来 列举国外对历史建筑加以利用的案例 （九）住宅建筑（黄一如）日本公寓楼对晾晒衣服需求的人性化设计---将阳台用较高的磨砂玻璃围合，衣服只晾晒在阳台里面，既给居民提供方便，又让建筑看起来整齐洁净上海居民住宅：千篇一律，房地产开发商以利益为重，忽视居民的真正需求洛杉矶的住宅布局10万人住宅设计中国民居： 里弄：多户混合居住日本临时住宅香港高层公寓Pruitt-lgoe住宅区：在雅马萨奇的设想中，这是一个左邻右舍互相和谐相处的居住环境，却在现实生活中变为滋生犯罪的场所 （十）建筑设计方法（吴长福） 1、 培育当代的、中国的原创精神 ---同济大学建筑与城市规划学院建筑学专业教育概述 办学理念与发展定位 国内建筑教育发展背景 同济建筑教育的理念与目标 发展策略与课程体系 多学科整合发展的办学模式 全方位的学科公共平台构建 以能力培养为核心的专业课程体系 教学特色的形成与发展 注重实践创新 注重国际交流 2、设计方法 设计的价值取向 缜思唯实的理性学风，畅想进取的创新精神，博采众长的全球视野，服务社会的办学宗旨 --- 学院精神 设计的依据 使用功能：大小/形状/组合方式/流线/物理需求 技术经济：高度/跨度/材料/构造/施工/造价/规范 基地环境：地貌/交通/气候/视觉景观 文化审美：意象/图式/尺度/肌理/色彩 建筑观：个体趣味/设计方法 设计的整合过程 案例：邹平文化中心（环境/功能/结构）、都江堰文化中心（环境/景观/功能）······ 三个不同的空间形式开放性运动空间半开放性集散空间内向性活动空间 （十一）集群建筑（王伯伟） 1、什么是“建筑集群” 人类是集群而居的，集群而居总会形成特别的建筑空间，也必须依赖特别的建筑空间，这特别的建筑空间就是建筑集群，是社会群体在结构化的过程中所形成的空间产物。 三个特点： 地域上临近---集聚性 功能上相关---关联性 布局上规则---秩序性 2、建筑设计的文化性 比萨教堂 结论: （1、集群空间“是被各种历史的、自然的元素浇注而成。···它真正是一种充斥着各种意识形态的产物” （2、集群空间的元素是具有物理、心理和社会维度的，将这些要素整合为某种关联域，这就是集群建筑的规划与设计 （3、建筑集群的文化性：通过集群空间元素的安排与布局，建立元素间的某种关联域，能让人感悟到时代所倡导的文化精神、价值观及理性态度 （4、在当代，建筑集群的文化性集中体现为：关注人与人，人与自然，人与历史的和谐关系---人文性 3、设计者人文素质与建筑的文化性 一些值得关注的现状 目前设计者人文素质的现状并不令人乐观，需要几种立场的改变： “思维缺陷”：设计的固化 设计的流变与生成 “人格缺陷”：附属权贵与犬儒 独立于自主的 “视觉缺陷”：纯技术与审美的 社会与人文关怀的 “能力缺陷”：抽象而泛泛的思考 具体而独特的应用 一个值得关注的关系 校园空间形态的决策者地立场决定了空间的文化属性，而设计者的人文立场将直接体现在校园的人文属性上 没有设计者人文意识的追求、积累与储备，空间的文化属性很可能是单调、表面而贫乏的;没有设计者独特的表征能力与精神追求的外化能力，特定的理念永远不可能一跃而出，溢出理论范围而进入现实的空间实践 注定落伍的起点：固化的空间元素关系---等级制，中心控制关系，权力关系，封闭性功能关系，张扬与铺张的标志性，刻意的庄重感，凌驾于自然··· 面向未来的校园新形象：打破固化的空间元素关系---非等级制，非中心控制关系，平等关系，流变性功能关系，多元性生成，关联的增殖性，绿色、轻盈、开放与自然的校园··· 4,、关键理念与外化 四川美院校区规划设计 多元性生成、关系流变、功能流变、关联的增殖性···---顺应地形地貌的空间布局 元素重组的生成关系 实实在在的“理念外化”5、结论与建议 结论：决策者地人文素质是技术素质的根本基础 决策者应具有： 阔而又深邃的人文视野充满理性智慧而又不是人伦情感的人文意识清醒地了解自我责任而又能推己及人的人文胸怀端坐于书房同时又可行走于社会的人文才能既在庙堂之上又在江湖之远潇洒自如的人文风度可参悟苍天玄远也可体至草木冷暖的人文美感 建议：得认认真真念“人文经”与讲“人文经”---阅读与思考，形成一套对自己的工作有参照意义的价值判断体系 （十二）建筑空间（莫天伟）1.空间的解释空间：占有，体验权力：空间的生产秩序 ：空间的秩序：封建，统领 封建、规划 聚居，生成，序列2、“间”的解释（1、名词，之间占有、权力、空间的生产秩序、封建、规划、聚居、生成（2、动词，间隔---把握空间 无限，“空间是事物的广延性” “上下左右回宇，古往今来回宙” 有限，空间限定 “空” 建筑意味着把握空间 使用内部空间是建造的目的 《道德经》中对“有”与“无”，“利”与“用”的依存关系和相互作用的论述（3、形容词 ，闲暇 ---空间的可感知，氛围；空间的可把握，尺度 强调的是间，不太在意空（中国传统概念中） 空间的可知感 氛围 空间的可把握 尺度 三维度量几何性---强调的是“空” “利用”论---强调的是“间” 不太在意“空” 人的栖居 建筑空间；场所精神；栖居二、建筑功能、空间、结构、形态之间的关系分析建筑功能、空间、结构、形态之间是紧密联系，不可分割的。建筑的功能是建筑最重要的部分，人们对建筑的使用其实就是对其功能的利用，无论多么豪华的别墅，如果在居住和使用功能上不能很好的被人利用，那这栋别墅便是失败的。黄一如老师在“住宅设计”讲座中提到了两点有关建筑使用功能未能成功的例子，一个便是雅马萨奇的Pruitt-lgoe住宅区，最后并未创造出一个和谐的居住环境，而是成为了滋生犯罪的场所；另一个就是今天的房地产开发商，只重利益而忽视了建筑的功能关系，因而造出了一栋栋让人失望的居民住宅楼。建筑功能是建筑空间经过各种空间限定的手法体现出来的，莫天伟老师所说的“使用内部空间是建造的目的”，和《道德经》中“然埴而为器，当其无有，埴器之用也。凿户牖，当其无有，室之用也。故有之以有利，无之以为用。”所要表达的意思应该是一样的。没有建筑的内部空间，就谈不上建筑的功能之说。任何事物的存在都需要有一定基础，建筑功能和空间同样也需要存在的基础---结构。在建筑当中，所有的一切都需要结构来为之服务，建筑结构如果未能很好解决，所有的功能、空间、形态都谈不上，何来建筑之说？密·斯·凡德罗喜欢在结构上讲求技术的精美，因为贯彻其“少就是多”的论断，结构构件也大量被精简。他著名的作品法恩斯沃斯住宅中，精简到极限的结构构件创造了一个非常和谐轻盈的居住空间。至于建筑形态，作为建筑当中最先被人关注的部分，是和功能、空间、结构相互影响的。首先，建筑的不同功能和空间要求再加上结构形态，决定了其建筑外形，因为功能作为最主要的部分，需要其他要素为之服务，而结构作为基础，影响着外部形态的产生和变化。但同时，最求外部形态也会反过来对功能、空间以及结构产生影响。水立方的外部形态为了体现水分子的概念，对其内部的空间和结构都产生了很大的影响。所以，建筑功能、空间、结构与形态的关系可以如下图所示。在本学期建造实验的纸房子作业中，我们也是大致按照功能、空间、结构和形态的关系来完成了整个设计与搭建过程。由于对纸房子的功能要求不高，仅仅作为一个人可以在内部活动、吃饭、睡觉的地方，所以我们由形态和结构入手，从海螺的螺旋形态中找到设计的方向，用三角形作为基本结构单元，再结合了场地的实际情况，搭建出一个不规则的S形空间，由于其独特的结构单元和外部的形似海螺又形似鸟巢的形态，使得内部的S形空间充满了特殊的空间美感，我们可以在里面坐着交谈，可以玩游戏，可以睡觉，可以在后面的出口坐着看看夕阳，我认为这样一个空间是完全满足了功能要求的。在最后的小住宅设计中，我们需要通过各种空间的限定手法，围合、设立、覆盖等来创造一个适合三口之家居住的空间。在这里，功能作为最主要的部分得到了最好的体现，我们所设计的空间、结构、形态，都是为了居住功能服务的。所以，在建筑中，我们应该将建筑功能放在最主要的位置，而不能单纯为了追求形态的效果而将功能忽视。功能、空间、结构和形态是建筑的四个重要环节，我们必须要考虑到它们的相互作用，才能设计出既满足功能空间要求，有具有合理结构和优美形态的建筑。

建筑结构的论文篇4 试谈建筑结构优化设计 【摘要】建筑结构设计在很大程度上影响着工程造价、工程质量和工程进度，根据结构设计面临的挑战，本文从结构优化设计的基本原则出发，简要地阐述了高层剪力墙结构的优化。 【关键词】优化设计;剪力墙结构;结构延性 1 引言 建筑结构的安全与经济有时是一对矛盾体。随着市场经济的不断完善，房屋建造商越来越重视建筑物的经济性能，但是安全也是一个绝对不能忽视的问题。用最少的材料或造价建造出满足规范和使用要求的建筑是我们需要努力追求的目标。 结构的优化设计并不是简单的减少混凝土和钢筋的用量，而是通过调整各构件刚度之间的比例关系，充分利用各构件的受力特点，发挥它们各自的长处，使整体结构达到最优。 2 结构优化设计的基本原则 结构优化设计的基本原则主要有以下几点： (1)建筑平面布置产生规则结构效应的原则 有规则建筑体型和平面布置的结构，因其受力较简单，造价相对较低。但由于不同使用功能的需要，建筑的体型和平面布置是多种多样的，不可能因结构要求规则而对建筑师的创作提出无理要求，倒是可以在满足不同使用功能的前提下，通过对结构墙、柱的布局和墙肢长短的调节，使不规则的建筑体型和平面布置产生规则结构的效应，同样可以使建筑结构达到经济合理和安全耐用的预定目标。 (2)提高建筑舒适度原则 建筑结构的优化设计应包含结构体系的优选、传力途径的科学性、构件布置的合理性、构件和材料选用的正确性等内容;应该把尽可能提高建筑投入使用后的舒适度作为建筑结构优化设计的一条重要基本原则。 (3)建筑结构整体安全度原则 结构优化设计应全面考虑整体建筑的每个构件，使结构体系中每个构件都具有合理的可靠性，确保整个结构体系的安全性能，确保实现结构设计规范规定的设计标准，达到建筑结构既安全耐用又经济合理的总目标。 (4)不同构件采用不同的安全系数的结构优化设计原则 工程设计人员必须在保证结构安全的前提下，通过对建筑结构的整体概念分析，采用合理的优化设计理念和方法进行优化设计，使得能有效地控制工程造价，满足投资方的经济性要求。通过以往的优化设计经验来看，相比于传统的设计方法，优化设计通常可以达到降低工程造价5%～30%的目的。 3 高层剪力墙结构的优化设计 剪力墙结构是高层建筑中常采用的一种结构形式，其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置，缺点是剪切变形相对较大、平面外较为薄弱。 (1)减少剪力墙材料的用量、节约造价 剪力墙材料的用量是整个结构材料用量的核心，剪力墙结构的设计优化应首先从减少剪力墙结构材料的角度考虑。 影响剪力墙材料用量的几何因素有长度和厚度，在设计中为了保证结构为一般剪力墙结构，剪力墙的长度须按规范要求进行设置，一般不宜减短。同时，结构的刚度与剪力墙长度的三次方成正比，与厚度的一次方成正比，因此减小剪力墙截面厚度既可以有效减少材料用量，又不至于严重削弱结构的刚度。一般来说，剪力墙的设计应在满足稳定性的前提下，尽量减薄，也就是在满足刚度等要求的前提下，达到减少剪力墙材料用量节约造价的目的。 一般的剪力墙结构，墙柱用钢量所占比例在50%～70%之间，是优化时重点考虑的内容，墙柱配筋应在满足要求的前提下尽量取规范的低值。梁的用钢量占8%～20%，所占比例不大，但其布置对板含钢量有较大影响，板的含钢量一般占15%～20%。 (2)剪力墙结构的延性设计 了解剪力墙结构的特性，发挥其所长，克服其所短，是正确合理地设计剪力墙结构的关键。剪力墙结构概念设计的内容，主要包括：从总体上合理布置剪力墙的位置，确定剪力墙的数量、剪力墙的长度、剪力墙的厚度，保证剪力墙结构刚度均匀和刚度适宜。 1)强墙肢、弱连梁 工程中剪力墙分为整体墙、整体小开口墙和联肢墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态类似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，联肢墙的破坏形态以强墙肢弱连梁为宜，即连梁先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中。 2)强剪弱弯 在工程设计中，采用剪力墙增大系数调整墙肢底部加强部位截面剪力计算值和连梁梁端截面组合剪力设计值，使墙肢和连梁实现强剪弱弯。 3)限制剪压比 墙肢、连梁截面的剪压比超过一定值时，将过早出现斜裂缝，当增加的横向钢筋或箍筋不能提高其受剪承载力，抗剪钢筋不能发挥其抗剪作用，在抗剪钢筋未屈服的情况下，墙肢或连梁发生斜压破坏。为了避免这种脆性破坏，应限制墙肢或连梁的平均剪应力与混凝土的轴压比，即限制剪压比就是限制剪力设计值。 4)限制墙肢轴压比 轴压比是影响墙肢延性的主要因素之一。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对墙肢在一、二、三级抗震墙的轴压比进行了限制，并要求一、二、三级剪力墙轴压比超过一定的数值，必须设置约束边缘构件。 (3)剪力墙结构的连梁优化设计 在高层剪力墙结构中，连梁是一项关键的耗能构件，其剪切破坏将对结构抗震产生极为不利的影响，并会极大地降低结构体系的延性。因此在高层剪力墙结构的优化设计过程中，一定要注意对连梁进行强剪弱弯的验算，以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。对于人为加大连梁纵筋的操作一定要慎之又慎，因为这样就有可能无法满足强剪弱弯的要求。 在住宅结构设计时，一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁，而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。 (4)结构设计软件在优化设计中的运用 随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合，基于计算仿真的优化设计思路已经在工程结构设计中得到了广泛的应用。通过利用计算机分析软件建立优化设计的分析模型，采用高效的计算机优化计算方法，设立结构设计达到的目标要求，最终实现结构设计的优化目的。在具体的优化设计过程中，优化设计实际上已经由一个工程问题转变为一个数学问题。在大型复杂结构的优化设计中，基于这一思想的结构优化设计方法具有其他算法无法替代的优势。因此，工程设计人员加强基于计算机技术的优化设计分析非常必要。 4、结语 建筑结构优化设计是指在满足各种规范或某种特定要求的条件下，使建筑结构的某种指标(如重量、造价、刚度等)为最佳的设计方法。也就是要在所有可用方案和做法中，按某一目标选出最优的方法。设计是规范加上工程师判断和创造的产物，设计优化在一定程度上意味着对常规的突破，但结构的优化设计并不以牺牲安全来求得经济效益。这就要求我们的结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要，来对其高层结构进行合理的选择与优化。 参考文献 [1] 中华人民共和国建设部. 建筑抗震设计规范[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010. [2]徐传亮，光军.建筑结构设计优化及实例[M]. . 北京：中国建筑工业出版社，2012. [3]宋瑛.剪力墙布置位置的设计优化[J].山西建筑，2012，38(29)：53-54. 建筑结构的论文篇5 试论高层建筑结构设计 [摘 要]高层建筑的结构设计合理与否，会对整个工程的质量、使用性能及使用寿命等方面产生十分重要的影响。因此，做好结构设计工作是高层建筑物施工之前最重要的任务之一。在本论文中，笔者首先分析了高层建筑物结构设计的特点，而后对高层建筑物结构设计的相关要求及注意事项进行了深入探讨。 [关键词]高层建筑 结构设计 特点 要求 随着我国经济的迅速发展，人们的生活水平等方面都获得了较大的提高，对生活质量的要求也愈来愈高。从建筑物需求量的方面来说，近年来，我国人民对住房的需求量也不断增多。这导致建筑用地的不断增多，使得当前我国可用耕地面积不断减少。为了缓解此种情况，我国建筑企业开始将发展的目光聚焦于高层建筑物的建设上。也正因为如此，当前我国高层建筑物的数量急剧增长。从积极方面来说，这确实从很大程度上缓和了建筑物供不应求的状况，但同时我们也必须注意到一个现象：很多高层建筑在使用过程中都出现了这样或者那样的问题，严重影响了建筑物的使用寿命，不利于建筑行业的健康发展。究其原因，这主要是因为部分高层建筑的结构设计不合理。下面，笔者将对高层建筑物的结构设计方面进行相关探讨。 1.高层建筑结构设计的特点 与一般建筑物不同，高层建筑物的结构设计工作更为复杂。一旦结构设计不合理，整个建筑物的施工过程及使用都会出现严重的问题。因此，工作人员必须从高层建筑建设的实际情况出发，制定合理的设计方案。下面，笔者将对高层建筑结构设计的主要特点进行一一阐述。 首先，在高层建筑结构设计的过程中，工作人员必须注意结构产生的水平力。一般来说，低层建筑物结构中，水平力产生的影响相对较小，而导致的侧向移位也往往被人忽视。 其次，高层建筑结构设计必须能够承受较大的承载力和足够的抵抗侧向力和刚度，这样才能保证水平力作用下的侧向位移不至于超过一定的限度。同时，要保证高层建筑物的外墙等其他的维护材料或者装饰构件与主体结构之间可靠连接起来，减少不必要的破坏。要根据施工地点地基的承载力和刚度来确定上部结构的承载力及相应的刚度。 再次，高层建筑的结构设计应尽可能地减轻房屋的自重。对于那些土层比较软的施工地点，由于其自振周期长，尽管增加建筑物的层数可以减小地震剪力，提高整个建筑物的性能，但高建筑也是自振周期长，容易引起共振对抗震不利，因此应确定合理的层数。另外，某些高层建筑会设有抗震设防的结构。工作人员在进行高层建筑结构设计时，必须充分勘察施工地点的地形及地质土层情况，最好选择那些地势平坦、地形开阔、土层坚硬、土质均匀的地段，避开那些地势差异较大的、非岩质的陡坡或者软土地带。同时，工作人员要注意，在勘察过程中，如果发现某一地段发生地震的可能性较大，抗震能力较差，则决不能进行盲目的工程建设。 2.现代高层建筑结构设计的注意事项 结合自己多年的工作经验，笔者分析了现代高层建筑结构设计的要求，并 总结 出以下几个方面的注意事项。 充分考察高层建筑的受力情况，选择合理的结构类型 高层建筑物结构类型的选择，主要是由其结构体系和材料特征所决定的。我们都知道，高层建筑实质上是一种竖向悬臂结构，其使用过程会产生两种荷载：水平荷载和竖向荷载。一般来说，竖向荷载的方向并不发生变化，但随着建筑物高度的不断增加，水平荷载也会相应的提高，包括各种结构作用力和结构抗力等。高层建筑结构作用力主要分为两种：直接作用力和间接作用力。前者主要指高层建筑物结构上所承载的各种集中力和分布力，包括建筑物及机器设备的自重等;后者则是指引起高层建筑结构发生变形的作用力，如温度变化、地基变形、混凝土遇冷收缩等产生的力。相比直接作用力来说，间接作用力的破坏效应可能会更大，会受到建筑物地基条件及其他外在条件的影响。直接作用力和间接作用力过大，会导致高层建筑的整个结构构件发生变形等。而同时，高层建筑的结构设计会承担一部分的迫使其变形的力量，这种能力被称为结构的抗力。只有抗力较高的结构，才能充分发挥高层建筑物的优良性能，延长其使用寿命。 选择合理的结构平面布置 .协调好建筑与结构的关系 建筑物的结构平面布置必须符合以下原则：独立结构的建筑物单元，形状最好简单规则，而刚度和承载力分布要均匀，绝对不要采用不规则的平面布置方式。也就是说，平面应尽可能规整，最好对称;平面的长度不宜过长;伸缩缝的框架结构在55米左右，剪力墙结构45米左右最为合适。同时，最好使用标准层，同意布置柱网和层高。 做好高层建筑物的结构布局 现代社会，经济发展水平的迅速增长，使人们的思想观念、意识等都发生了较大的变化，审美观等方面也发生了较大的变化。高层建筑物在进行结构布局时，必须从现代人的生活理念出发，合理设置建筑物的结构。众所周知，高层建筑物垂直方向的承载力较大。因此，在进行结构设计时，工作人员要重视建筑物地基受力结构的稳定性，平衡不同地点之间的受力关系。 高层建筑物结构设计必须经济合理 在进行结构设计时，工作人员不仅要考虑结构的安全合理性，还要保证结构的经济性，保证建设单位的经济效益。例如，合理设置结构的跨度，板跨度越大，要求的板厚度也会相应的越大，需要的钢筋也会较多。这将会给建设单位带来较大的成本花费。一般来说，井字梁的使用要优于十字梁，而十字梁的使用比没有梁更好。同时，在保证建筑物稳定性的前提下，高层建筑基坑的深度不应过大，但要超过冰冻深度。 除此之外，高层建筑施工单位在施工之前，要对施工地点的地址等状况进行认真勘察。在那些地震较为频繁的地区，工作人员应该合理设置建筑物结构，避免或者减少地震作用对高层建筑的不利影响。首先，建筑单位要合理设计抗震缝，调整平面形状和结构布置。但必须注意，如果建筑平面较为复杂，而形状结构等都难以调整时，要尽量将抗震缝划分成几个较为简单的结构。高层建筑的高度一般大于15米，在15米之下的结构上面，缝宽最小可为100毫米，但随着高度的增加，缝宽也要较大。总之，工作人员要根据不同的结构体系，合理设定抗震缝的宽度。 3.总结 随着中国特色社会主义进程的不断推进，我国的城市化进程的速度也在不断加快，同时为了进一步缓和耕地不足与建筑物供不应求之间的矛盾，高层建筑物的数量越来越多。与普通建筑物相比，高层建筑物的结构设计有其独特性。同时，任何建筑物的结构设计工作合理与否，会对整个建筑物的外观以及稳定性等方面产生十分重要的作用。工作人员需要不断更新自己的设计理念，运用先进的设计方法，才能将此项工作落到实处。同时，在进行结构设计时，相关人员必须充分考虑高层建筑的用途和基本功能，而后做好合理的设计工作。相信未来，在我国高层建筑物数量不断增长的同时，质量也能获得较大的提高，我国建筑行业能够朝着更加健康的方向发展。 参考文献 [1]吉柏锋，瞿伟廉.下击暴流作用下高层建筑物表面风压分布特性[J]. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(09). [2]李荣全.浅谈高层建筑结构体系的选型及含钢量的控制[J]. 现代物业(上旬刊).2011(08). [3] 张莉华，万怡秀，陈燕，严开涛，罗志国.广州珠江新城J1-1地块综合楼超高层建筑结构设计[J]. 建筑结构. 2012(09). [4]张玲丽，许德，李靖，张涛，张娟.关于高层建筑结构设计中问题的讨论[J]. 中国科技投资. 2012(24). [5]张瑞红.高层框架结构设计中应注意的若干问题[J].长沙铁道学院学报(社会科学版). 2010(01). 猜你喜欢： 1. 建筑结构的论文 2. 建筑结构论文 3. 建筑工程论文范文 4. 建筑结构的论文样本 5. 建筑文化论文3000字

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