自由形态网格结构是以灵活多变的自由曲面外部形态为特征的新型空间结构,为当今信息时代特有的建筑趋势与建筑热点。本项目针对此类网格结构复杂的形态设计问题,提出建筑造型与力学性能一体化设计思想,围绕自由形态网格结构的曲面建构、拓扑布局、结构形态设计的全过程展开研究,建立形态统一的关键设计技术1)提出曲面逆向设计技术,实现基于能量法的曲面优化技术,建立曲面形态的综合评价标准,完善合理曲面建构理论;2)建立自适应网格映射生成技术,提出基于形态共轭曲线的拓扑优化方法,实现合理拓扑布局;3)建立基于性能的结构形态智能优化方法,形成自由形态网格结构的构件实用化技术。利用学科交叉优势,遵循基本理论与方法研究-程序开发-验证手段相结合的技术路线,突出研究重点。通过本项目研究,可望进一步完善与发展自由形态网格结构的设计理论与关键技术,促进自由形态网格结构在实践中的应用。
英文主题词grid structure;free-form surface;modeling;optimization;meshing