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原文传递 参数化设计在景观桥梁表皮形式中的应用研究
论文题名: 参数化设计在景观桥梁表皮形式中的应用研究
关键词: 景观桥梁;参数化设计;桥梁建模;表皮形式
摘要: 随着经济的飞速发展,美丽中国的建设正如火如荼地开展,人民群众的审美需求不断增长,对景观桥梁的美学要求也不断提高。景观桥梁设计师在设计中不断从建筑表皮设计理论中汲取灵感,融入美术、艺术等元素,重视群众审美体验,展现城市文化品位,逐渐由单一的桥梁向交通、艺术、文化、科技的综合体转变。在景观桥梁的方案设计阶段,现有的建模技术无法适应“表皮化”的设计趋势,参数化设计方式可以将“表皮化”的景观桥梁中各控制元素转化为参数,通过一定的逻辑规则生成模型各部件,能比较精准、快速地得到多个景观桥梁方案的算法控制参数化模型。本研究将参数化设计手段应用于景观桥梁表皮的设计中,探讨各种类型的桥梁表皮参数化生成方法,结合可视化节点式编程和纯代码编程两种方式,进行桥梁表皮的生成表达。
  论文首先介绍了Rhino+Grasshopper平台,并介绍了各参数化设计软件平台特点,通过分析,确定采用Rhino+Grasshopper参数化设计平台完成本文景观桥梁表皮的参数化设计。
  论文研究了桥梁表皮的参数化形式;通过对建筑表皮发展过程的梳理与剖析,总结出建筑表皮发展的客观趋势和潜在规律,以设计思想和核心算法为控制因素得到参数化建筑表皮形式分类的二维分布;探索将表皮的概念从建筑工程引入到桥梁工程中;通过对比分析,比较桥梁表皮和建筑表皮的设计侧重点,通过案例分析等方法对不同桥型各表皮设计空间的表皮形式进行细分,探讨不同桥型、不同部件表皮形式的适用性。
  论文还研究了空间曲面的表皮参数化生成;根据表皮生成过程中需求的功能,编写、整理成方案阶段景观桥梁表皮参数化辅助设计插件,并结合平面表皮参数化生成逻辑,进行空间曲面表皮参数化生成方法研究,调整、优化表皮参数化生成逻辑,归纳总结各种设计思想的表皮在空间曲面上的生成核心逻辑。
  通过Rhino+Grasshopper软件平台以及方案阶段景观桥梁表皮参数化辅助设计插件对不同类型的桥梁表皮进行参数化模拟生成。对于不同设计思想的桥梁表皮,针对常用的核心算法,选取深圳前海梦海桥、山东威海石家河公园大桥、南京浦口青奥公园桥等8座典型景观桥梁案例,通过对每座桥梁进行差异化的表皮算法设计、优化,从而对模型进行运算表达,由此实现桥梁表皮的参数化模拟生成。参数化的模拟生成成果,验证了该方法在景观桥梁方案阶段具有一定的实际应用价值。
作者: 邹震宇
专业: 交通运输工程;道路与铁道工程
导师: 丁建明;费梁
授予学位: 硕士
授予学位单位: 东南大学
学位年度: 2022
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