自由曲面结构形态创建的NURBS—GM方法

摘要：

自南曲面结构以其卓越的建筑表现力成为当今空间结构发展的趋势之一，并在越来越多的实际工程中得到应用。与传统的空间结构相比，自由曲面空间结构设计的难点在于如何处理好新颖建筑造型与结构合理受力性能之间的关系。近年来，结构形态学的发展，特别是结构形态创构理论的提出，为解决自由曲面结构的形态设计问题提供了有效途径。借鉴结构形态创构的思想，将非均匀有理B样条（NURBS）曲面造型技术与寻求结构应变能最小的梯度算法相结合，提出一种适合于NURBS自由曲面结构特点的形态创构方法——NURBS—GM法。该方法的特点是，通过调整NURBS曲面的控制点坐标和权因子来获得整体应变能最小的曲面形状，从而改进了以往以直角半标为调整变量的结构形态创构方法的计算效率。最后，通过若干算例证明本文方法的有效性。

关键词：非均匀有理B样条、自由曲面、结构应变能、结构形态创构、NURBS—GM法

所属期刊栏目：44

分类号：TU31(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;国家科技支撑计划

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：60-66