小议瓣形穹顶建筑的特征与功能

肋环形球面网壳、施威德勒型球面网壳、联方型球面网壳、凯威特型球面网壳、短程线球面网壳等是目前大跨度空间穹顶网格结构的常用结构形式。球壳的结构拓扑不同,故结构的受力特点也不相同。而它们在形态上的共同特征是圆球面,曲面上任何一点的曲率相等且为正高斯曲率,球面上任何一个节点均满足方程:x2+y2+z2=r2。这些经典的球面穹顶网格结构形式经过了国内外近百年数以万计大大小小的工程实践,证明这些结构形式是可靠的、合理的。然而,无论是哪一种类型的球面网壳,从建筑外部形态上看,它们都无法摆脱圆球面特征。本文在总结了传统的穹顶结构特点的基础上,提出并用CAD技术建构了一种新型的空间网格穹顶结构———瓣形穹顶,同样是圆形平面,瓣形穹顶却可变化出各种造型极为丰富的空间形态。文章对瓣形穹顶的几何特征、建筑形态与构成、结构的受力特点和结构布置方案作了系统的研究,这种穹顶结构既可以用于中小跨度结构,也可应用于大跨度的空间穹顶结构。