大跨度建筑的结构构型研究

　　著名建筑师诺曼·福斯特（Norman Foster）说：“建筑的进步及其未来不是存在于建筑界所展开的专业领域里，而是存在于围绕建筑的相关领域的尖端技术里，在那里可以发现其发展的可能性。只有不断地与其他领域积极合作，将尖端应用于建筑之中，在其结果所产生的功能与美这个全新结合的世界里才有建筑的未来。”因此，从2009年开始，我们在中建股份研发计划的支持下，以结构工程师为研究核心，先后组建了几个跨领域、跨学科、跨专业的研究团队，聚焦建筑设计相关技术，面向行业现实需求，陆续立项了《大跨度建筑的结构构型研究》《带交叉斜筋的单排配筋混凝土剪力墙结构住宅抗震性能及设计方法研究》《高层装配式劲性剪力墙结构体系研究》《智慧社区设计集成技术研究与示范》等系列研发课题。目的是通过研发团队不同领域、不同学科背景成员间的认知激荡和思维碰撞，打破可能约束我们眼界范围的、固有的专业局限性，力图为我们这个行业贡献一丝新理念，注入一点新见解。本套丛书就是在上述诸项研发课题的研究成果基础上整理编纂而成的。

　　邢民，中国中建设计研究院有限公司总工程师，享受国务院政府特殊津贴专家、教授级高级工程师、国家一级注册结构工程师。研究方向：大跨度和超高层建筑结构设计、建筑工业化研究等。代表作品：国家大剧院、国家游泳中心（水立方）等奥运场馆、中华全国总工会职工之家办公楼、河南省体育中心体育场、内蒙古呼和浩特市体育场、马里共和国“326”体育场、多哥共和国洛美体育场、沈阳华润万象城、沈阳嘉里中心、中建财富中心、福州海峡文化艺术中心等。

1 绪论
1．1 研究背景
1．2 对大跨度建筑的结构构型的力学认识
1．3 空间结构形态学研究内容
1．4 大跨空间结构形态学的发展
1．5 大跨空间结构形态学的研究现状
1．6 本书主要内容
2 基于有限元法的自由曲面结构形态的创建
2．1 导言
2．2 几何非线性理论概述
2．2．1 变形的位移描述和应变描述
2．2．2 几何方程
2．2．3 物理方程
2．2．4 平衡方程
2．3 有限元法
2．4 自由曲面的创建
3 自由曲线曲面的数学描述
3．1 导言
3．2 CAGD中的基本概念
3．2．1 多项式基
3．2．2 插值与逼近
3．2．3 曲线与曲面的参数化表示
3．2．4 数据点的参数化
3．3 B样条曲线曲面
3．3．1 B样条曲线方程
3．3．2 B样条曲线的类型划分
3．3．3 B样条曲线的插值算法
3．3．4 B样条曲面方程
3．3．5 B样条曲面的插值算法
3．4 非均匀有理B样条（NURBS）曲线曲面
3．4．1 NURBS曲线的定义
3．4．2 NURBS曲面的定义
3．4．3 NURBS曲线曲面的构造及形状修改
3．5 自由曲面的生成
4 基于形状优化的自由曲面空间结构形态的创建
4．1 导言
4．2 结构优化概述
4．2．1 结构优化发展历程及基本流程
4．2．2 结构优化的类型与优化算法
4．3 NSGA-Ⅱ算法
4．3．1 标准遗传算法（SGA）
4．3．2 非支配排序遗传算法（NSGA）
4．3．3 带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）
4．4 NLPQL算法
4．4．1 NLPQL算法的基本思想
4．4．2 迭代步骤和计算框图
4．5 基于形状优化的自由曲面结构形态生成
4．5．1 响应曲面法
4．5．2 算例
……
5 大跨空间结构形态的几何生成
6 大跨空间结构形态构建的数学算法
7 大跨度建筑工程实例
参考文献