控制點(diǎn)的選取原則及索網(wǎng)成形
通過(guò)4.3中的求解方法，我們能夠得到任意繞軸平面切割幕墻曲面得到的弧線的方程。這樣，我們就不難得到我們想選取的控制節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。根據(jù)我們的設(shè)計(jì)要求，我們所選擇的控制點(diǎn)盡可能均勻有規(guī)律的排布，這樣使得索網(wǎng)布置均勻，符合力學(xué)要求且滿足建筑美觀的要求更方便后期施工與玻璃的安裝�；谏鲜隹紤]，我們?cè)谶x取控制節(jié)點(diǎn)時(shí)遵照如下原則:首先繞z軸切割平面與X的夾角均勻遞增，在本設(shè)計(jì)中，夾角每增加1度設(shè)一個(gè)切割平面;然后每一條切割得到的弧線按照Z(yǔ)坐標(biāo)值等分為8分，這些弧線上的等分點(diǎn)就是索網(wǎng)的控制節(jié)點(diǎn)。定好所有控制點(diǎn)后，依次連接規(guī)律排布的控制點(diǎn)，即形成整個(gè)索網(wǎng)的幾何模型。
程序編制及結(jié)果檢驗(yàn)
上述求解控制節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的工作量巨大，用手工完成很困難，鑒于此，筆者編寫了生成節(jié)點(diǎn)的程序CalculateNade, exe，利用該程序批量高效的生成節(jié)點(diǎn)編號(hào)及坐標(biāo)。下表給出使用該程序所生成的一部分節(jié)點(diǎn)的編號(hào)及坐標(biāo)。
生成控制節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)后，我們?cè)倮肁uto
CAD的Iisp語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)連接各節(jié)點(diǎn)形成索網(wǎng)的目的。下面各圖示分別給出具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中控制節(jié)點(diǎn)、橫向索、縱向索的成形情況。
從圖示結(jié)果來(lái)看，所形成的索網(wǎng)模型滿足建筑設(shè)計(jì)的要求，索網(wǎng)平滑地連接了上下邊界，索網(wǎng)構(gòu)成的空間曲面形式優(yōu)美。另外，就
拉索本身的成形來(lái)說(shuō)，拉索的形狀為有規(guī)律圓環(huán)或者弧線，沒(méi)有出現(xiàn)劇烈的轉(zhuǎn)折形狀，這有利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和預(yù)
應(yīng)力索的施工。而且，索網(wǎng)布置所形成的三角形網(wǎng)格均勻漸變，三角形的形狀基本接近于正三角形，這種網(wǎng)格除了表現(xiàn)出建筑的美感之外，還有利于幕墻的玻璃的受力、生產(chǎn)及安裝�？梢哉J(rèn)為，采用本文所描述的建模方法在解決東莞籃球中心幕墻索網(wǎng)的布置問(wèn)題上適用、合理、成功。
模型完善及集成
上述幕墻幾何模型建立之后，可以說(shuō)建模主要的工作量已經(jīng)基本完成洞及集成到整體結(jié)構(gòu)模型中是很簡(jiǎn)單的事情，也不是本文所關(guān)注的重點(diǎn)，在此不累贅，僅直接給出最后的幕墻與屋蓋結(jié)構(gòu)整體連接幾何模型圖
5.結(jié)論及展望
本文提出了一種復(fù)雜空間曲面索網(wǎng)的找形方法，即先建立空間曲面的統(tǒng)一方程，然后再利用該方程來(lái)求解一系列有規(guī)律均勻分布的控制節(jié)點(diǎn)，連接控制節(jié)點(diǎn)來(lái)形成整個(gè)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。本文利用該方法結(jié)合自編小程序成功地解決了東莞籃球中心的幕墻索網(wǎng)的布置難題。
在東莞籃球中心幕墻的設(shè)計(jì)中，還有如下一些難題值得研究。一、預(yù)應(yīng)力施加方案的設(shè)計(jì)，如此大規(guī)模復(fù)雜體型的幕墻設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)屬于首例，目前尚缺乏相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)可借鑒，有必要對(duì)此進(jìn)行研究;二、節(jié)點(diǎn)連接的設(shè)計(jì)，該幕墻的網(wǎng)格具有多樣化、空間性強(qiáng)等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出適應(yīng)網(wǎng)格變化的節(jié)點(diǎn)連接，對(duì)于方便施工和節(jié)省造價(jià)具有實(shí)際的意義。
參考文獻(xiàn)
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