世博轴阳光谷矩形钢管单层网格实体造型研究

上 宽 ８ ｍ， 地 面 积 １ ０６ ９ ０ 基 ３ ９ ｍ ，总 建 筑 面 积 ２ ７ １９ 其 中地 上建 筑 面 积４ ７ 地 下建 筑 ２ ６ ｍ ， ２８ ７ｍ ，
面积 １４２ ２ 由 一６ ５ 一１ ０ ４ ５ １ｍ 标 ８ ９ ｍ 。 ． ｍ， ． ｍ，． ｍ，０
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图 ２ 阳 光 谷 单 层 钢 结 构 网格
图 ３ 阳 光 谷 玻 璃 幕 墙
（） ａ 玻璃间交线交于一点
（ 粱上表面中心线交于一点 ｂ）
图 ４ 两 个 “ 于 一 点 ” 要 求 交 的
始 ， 过 一定 的规 则 逐 步 建 立 矩 形 钢 管 梁结 构 实体 通
模 型 的方法 ¨ 。。
量” 为原则提 出了矩形截 面钢 管在 自由空间曲面上的合理 定位方法 ， 并将该 方法通 过计 算机 程序 实现三 维 实体模
型 的 自动 生 成 与 测 评 功 能 ， 高 了设 计 效 率 、 避 了 出图错 误 。 在 此 基 础 上 ， 简化 模 型 和 精 细 模 型 进 行 了对 比 分 提 规 对
高 的平 面及 膜结 构 屋 顶组 成 ， 设有 ６个 阳光 谷 以 并 满足地 下 空 间 的 自然 采 光 。 阳 光 谷 采 用 三 角 形 网 格 组成 的单 层结 构体 系 ， 总面 积为 ３ ０ ｍ 。 １ ０ ５
以世博 轴 体 型 最 大 的 ６号 阳光谷 为 例 ， 阳光 该 谷高 ４ ． ｍ， １ ５ 底部 直径最 大 约 ２ ｍ， ０ 顶部 直 径 最大 近
９ ｒ， 图 ２所 示 。该 阳光 谷 共 有 杆 件 ５０ ３根 ， ０ｎ 如 ３ 节
点 １３ ６个 ， 中八 杆 件 节 点 ４个 ， 杆 件 节 点 ８ ７ 其 五
个， 其余 均 为 ６杆 件节 点 ¨ 。
１ 节 点 造 型
本 阳光 谷 钢 结 构 采 用 矩 形 管 单 层 网 格 与 明框
点 周边 三 角 形 面 法 线 的 单 位 矢 量 和 方 向 ， 图 ５ 如
所示 。
图 ５ 矢 量 合 成
世 博 轴 瀚 光 谷矩 形 钢 管 单 层 网格 实 体 造型 即 究
图 １ 上 海 世 博 轴 鸟 瞰 图
【 基金项 目】 上海 市科 学技 术委 员会 科研 计 划项 目世 博 科 技专 项 （ ８ ｚ５ ００ ） 国家 科技 支 撑计 划项 目世博 科技 专 项 ０ ｄ０ ８３ ５ 、
（ ０９ Ａ ４ Ｂ ６ ２０Ｂ Ｋ３ ０ ）
【 作者简介 】 卢旦 ， 工学博士 ， 高级工程师 ， 主要从 事结构计算机分析方 面研究 。Ｅ ｍ ｉ：ａ—ｕ ｄａ．ｏ ．ｎ — ａ ｄｎ ｌ＠ｘ — ｃｒ ｃ ｌ ｄ ｎ
玻 璃幕 墙 的形式 ， 图 ３所 示 。为 了体 现 阳 光谷 特 如
定 的建 筑 效 果 ， 筑 师 提 出 两 个 “ 于 一 点 ”的要 建 交
求 。首 先 ， 璃 被 安 装 在 阳 光 谷 “ 叭 状 ” 内表 玻 喇 的 面 ， 了保 证 玻 璃 之 间 的无 缝 连 接 ， 筑 要 求 三 角 为 建
形玻 璃 之 间的交 线 在 节 点处 交 于一 点 。此 外 ， 筑 建 还要 求 阳光 谷 钢结 构 梁 上 安 放 玻 璃 的 一 侧 表 面 中 心线 在 节点处 交 于 一 点 ， 图 ４所 示 。本 文 的节 点 如 造 型主要 是介 绍一 种 由玻 璃 之 间的接缝 线 条模 型开
引 言
世 博轴 及 地 下 综 合 体 工 程 （ 下 简 称 “ 博 以 世 轴 ” 见 图 １ ， 于浦 东世 博 园核心 区 ， 起 耀 华路 ， ， ）位 南 跨雪 野路 、 环 路 及 浦 明路 ， 滨 江 世 博 公 园。南 北 至
北 长１０ ５ 东 西 宽 地 下 ９ ． ｍ ～１０ ５ 地 面 以 ４ ｍ， ９５ １ ． ｍ，
点 相 似 却 不 相 同 的特 点 。人 工进 行 深化 设 计 极 易 出错 且 很 难 校 核 和 发 现 错 误 。本 文 以世 博 轴 阳光 谷 建 设 为 依 托 ， 针 对 复 杂 空 间结 构 玻 璃 幕 墙 的连 接 构 造 和 矩 形 管 单 层 网 格 实体 造 型 问题 进 行 了研 究 。 以 “ 点 相 邻 面 法 线 合 矢 节
Ｉ ｉ 梁 的 定 位 ．
玻 璃之 间 的接 缝 线 模 型 是 由建 筑 师 给 出 的 ， 如 图 ２所 示 ， 我们 称 之 为 线 条 模 型 Ａ。下 一 步 首 先 需 要 建立 梁上 表 面 中心 线 模 型 ， 们 称 之 为 线 条 模 型 我 Ｂ。建 立线 条模 型 Ｂ的方 法如 下 ： （ ） 线条 模 型 Ａ的每个 节 点 向阳光 谷 外 表面 １将 平 移一 定 距 离 。平 移 的距 离 为 明 框 玻 璃 幕 墙 制 作 需 要 的工 艺距 离 。平 移 的 方 向为 模 型 Ａ 的 每 个 节
析 ， 结 各 自的适 用 范 围 。 最后 ， 幕 墙 玻 璃 的裁 剪进 行 了几何 分 析 ， 编 制 自动 裁 剪程 序 。 总 对 并
【 关键词 】矩 形钢 管； 单层 网格 ； 实体造型 ； 深化设计 【 中图分类号】 Ｕ ２ Ｔ １ 【 文献标志 码】Ａ 【 文章编 号】１７ ７ ６ （０ ０ ０ ０ ４ ０ ６４— ４ １ ２ １ ）３— ０ ５— ５
第 ２卷 第 ４期 ２１ ００年 １ ２月
Ｖｏ ． Ｎｏ． １２ ４
Ｄｅ ２０１ ｅ． ０
世 博 轴 阳 光 谷 矩 形 钢 管 单 层 网格 实 体 造 型 研 究
（ 海现 代建 筑设 计 （ 团） 限公 司 ，上海 上 集 有
【 摘
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要 】世博轴 阳光谷单层 网格的节点数量 大， 杆件 空间 角度 不 同， 各杆件 在节 点处存在 高差与错 边 ， 导致各 节