自生成多面体空间结构的几何构成与应用技术的研究

项目名称： 自生成多面体空间结构的几何构成与应用技术的研究

项目编号： No.50878065

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2009

项目学科： 生物科学

项目作者： 顾磊

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 35万元

中文摘要： 创新结构体系的研究是空间结构研究的前沿和热点。本项目突破传统的结构形式，从自然界普遍存在的泡沫结构、物质分子的微观结构、动物器官结构、蜂窝结构等自生成结构的几何构成出发，构造出全新的多面体空间结构体系，研究多面体空间结构在建筑结构中推广应用所需要解决的关键技术问题。项目涉及理论物理等基础科学、生物科学、建筑学和结构工程学等学科的交叉，研究内容包括：多面体结构理论的合理提取和加工；多面体单元和几何构成的研究与优化；多面体构成从几何学向工程结构的转化；多面体空间网格结构、折板结构、充气结构、多高层结构四类多面体空间结构受力特性的研究；构件、节点的构造和应用研究。本项目的研究将建立新型自生成多面体空间结构体系的设计理论和应用方法，创立按照自然界天然的自生成结构方式来进行建筑结构创作的全新的思路，丰富空间结构构成体系，提高我国结构体系的原创性。

中文关键词： 自生成结构；多面体空间结构；仿生结构；几何构成；结构优化

英文摘要： This research project focuses on the creation of structure system.Beyond traditional structural forms,based on self-generating geometric construction patterns which are extremely common in nature being the fundamental arrangement of organic cells, the crystalline structure found in minerals, and the natural formation for soap bubbles,the project will create entirely new polyhedron spatial structures and work out the key technology of its application in building structures. It involves mulriple study of physics,biology,architecture and structural engineering. The research contents includes the theory of polyhedron; optimizing of polyhedron cells and its geometric constitution; transform from geometry to structure; mechanical behavior of polyhedron spacial grids, folded slab, air filled structure and tall buildings; members and joints study. This research aims to establish design theory and application philosophy of Self-generating Polyhedron Spatial Structures, lead to new ideas of architecture produce, extend structure forms and improve the originality of structure system in China.

英文关键词： Self-generating structure; Polyhedron spatial structures;Geometric constitution;structure optimize