張拉整體：未來的結構體係 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[法] 莫特羅 著，薛素鐸，劉迎春 譯

圖書標籤:

• 結構設計
• 張拉整體
• 建築結構
• 未來建築
• 輕型結構
• 空間結構
• 創新設計
• 可持續建築
• 幾何結構
• 建築工程

齣版社： 中國建築工業齣版社

ISBN：9787112095452

版次：1

商品編碼：10324829

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2007-11-01

用紙：膠版紙

頁數：244

字數：266000

正文語種：中文

編輯推薦

前國際殼體與空間結構協會主席Medwadowskl先生這樣評價此書：“我相信此書能夠幫助讀者更好地理解張拉整體結構的基本概念、基本理論及工程應用。專業工程師將設計齣更優秀的結構型式：普通讀者也可以從中享受樂趣，他們將自豪地說：‘我終於明白Hisshorn塔為什麼能竪立起來瞭’。”
本書是作者長期研究工作的結晶，在介紹現行結構設計方法的基礎上，前瞻性地提齣瞭未來的結構設計方法。它對土木結構工程師、建築師、藝術傢及相關學科的師生都大有裨益。

內容簡介

富勒創造瞭“tensegrity（張拉整體）”這個詞，它由“tensegrity（張拉的）”和“integrity（整體）”兩個詞的英文縮寫組閤而成。富勒把張拉整體結構比喻成；受壓的孤島分布於拉力的海洋之中。莫特羅對張拉整體結構作瞭更為確切的定義，他認為：張拉整體結構是一種穩定的自平衡結構體係，它由離散的受壓構件包含於一組連續的受拉構件內部構成。
前國際殼體與空間結構協會主席Medwadowski先生這樣評價此書：“我相信此書能夠幫助讀者更好地理解張拉整體結構的基本概念、基本理論及工程應用。專業工程師將設計齣更優秀的結構型式：普通讀者也可以從中享受樂趣，他們將自豪的說：“我終於明白Hisshorn塔為什麼能竪立起來瞭”。
本書是作者長期研究工作的結晶，在介紹現行結構設計方法的基礎上，前瞻性地提齣瞭未來的結構設計方法。它對土木結構工程師、建築師、藝術傢及相關學科的師生都大有禆益。

目錄

符號
中文版序言
PREFACE FOR CHINESE EDITION
序言
序言
緻謝
第1章 導言
第2章 發展曆史和定義
2-1 發展曆史
2-2 定義
2-3 結論
第3章 基本概念
3-1 引言
3-2 關聯結構
3-3 幾何形狀及穩定性
3-4 自應力狀態及機構形式
3-5 結論
第4章 張拉整體結構的分類
4-1 引言
4-2 分類標準和編號
4-3 基本單元與“球形”單元
4-4 單元的組閤方式
4-5 結論
第5章 基本模型
5-1 引言
5-2 需要解決的問題
5-3 找形
5-4 自應力和瞬態機構
5-5 施加自應力的要求
5-6 張拉整體結構的設計
5-7 主動控製
5-8 結論
第6章 可摺疊的張拉整體結構
6-1 引言
6-2 摺疊原理
6-3 可摺疊的組閤單元模型
6-4 可摺疊的組閤整體模型
6-5 摺疊設計
6-6 摺疊過程的模擬
6-7 兩杆接觸的數學模型
6-8 結論
第7章 張拉整體結構的最新進展與發展前景
7-1 引言
7-2 新型張拉整體網絡結構
7-3 其他項目
7-4 張拉整體是結構的基本原理
7-5 結語
附錄
參考文獻

前言/序言

張拉整體：未來的結構體係 前言： 在人類文明的發展史中，對空間和結構的探索從未止步。從古老的金字塔到巍峨的哥特式教堂，再到現代的摩天大樓，我們不斷挑戰著材料的極限，尋求著更輕盈、更高效、更富於錶現力的結構形態。如今，隨著科學技術的飛速發展，我們正迎來一個全新的結構時代，而“張拉整體”無疑是這個時代中最具潛力的明星之一。 這本書將帶領您深入探索“張拉整體”這一前沿的結構體係。它不是對現有結構的簡單改良，而是對結構思維的一次根本性顛覆。張拉整體以其獨特的力學原理和靈活多變的形態，為建築、工程以及其他諸多領域帶來瞭前所未有的可能性。 第一章：張拉整體的緣起與核心概念 張拉整體，英文為 "Tensile Structures" 或 "Tensegrity Structures"，其概念的萌芽可以追溯到20世紀初，但真正形成係統的理論和實踐，則是在20世紀中葉之後。其核心在於一種預應力平衡的設計哲學，即通過拉杆（Tensegrity）構件的相互張緊，在一個由壓杆（Compression members）構件組成的體係中，達到整體的穩定平衡。 想象一下，您手中的一個氣球。當您嚮氣球內充氣時，氣球皮會受到均勻的拉力，從而形成一個穩定的球體。張拉整體的設計理念與此類似，但它更加精巧和復雜。它利用瞭材料的內在特性，將原本需要相互擠壓纔能保持穩定的結構，轉變為依靠相互拉扯而形成堅固的整體。 預應力： 這是張拉整體的靈魂。每一個拉杆構件都被預先拉緊，並在整個體係中施加恒定的張力。正是這種預應力，使得壓杆構件不必相互接觸，而是被懸浮在張力網絡之中。 自平衡： 張拉整體的穩定並非來自外部的支撐，而是源於其內部各構件之間精密的受力平衡。任何一個構件的受力變化，都會通過整個張力網絡傳遞，最終達到一個新的平衡狀態。 輕盈與韌性： 傳統的結構體係常常依賴於厚重的材料和龐大的體積來保證強度。而張拉整體則可以通過優化構件的分布和預應力的施加，實現以最小的材料消耗獲得最大的承載能力。同時，其柔韌的特性使其能夠更好地抵抗地震、風荷載等動態荷載，展現齣驚人的韌性。 第二章：張拉整體的力學原理與設計方法 理解張拉整體，必須深入探究其背後的力學原理。雖然聽起來有些反直覺，但正是這種“相互拉扯”的機製，造就瞭其獨特的性能。 張力與壓縮的協同作用： 在張拉整體中，拉杆構件（如鋼索、高性能縴維繩）承擔主要的拉力，而壓杆構件（如細長的金屬杆、復閤材料杆）則在張力網絡的束縛下，維持其獨立的形態，並抵抗局部的壓縮力。兩者相互製約，共同構成一個穩定的整體。 空間桁架的演化： 張拉整體可以被看作是一種高度發展的空間桁架。與傳統的桁架結構不同，張拉整體的杆件之間的連接方式更加自由，壓杆構件之間甚至可以不直接接觸，而是通過張力構件“懸浮”起來。 拓撲優化與形態生成： 張拉整體的形態並非隨意而為，而是遵循特定的拓撲規則。通過對杆件連接方式、長度以及預應力大小的精確計算和優化，可以生成齣各種復雜而優美的結構形態。例如，Fremont Bridge 上的一個著名的張拉整體雕塑，其看似隨意散落的杆件，實則蘊含著嚴謹的力學邏輯。 計算工具與模擬技術： 現代計算機技術為張拉整體的設計提供瞭強大的支持。有限元分析（FEA）等軟件可以精確模擬張拉整體在各種荷載下的受力狀態，幫助工程師優化設計方案，預測結構的變形和穩定性。 第三章：張拉整體在不同領域的應用潛力 張拉整體的獨特優勢使其在眾多領域展現齣巨大的應用潛力，遠不止於建築。 建築領域： 大跨度屋頂與空間結構： 體育場館、會展中心、機場航站樓等需要大跨度無柱空間的建築，張拉整體可以提供輕盈而高效的解決方案。例如，慕尼黑奧林匹剋體育場 的標誌性網殼結構，雖然不是純粹的張拉整體，但其理念與張拉整體的輕巧和空間感有共通之處。 可展開與可移動結構： 張拉整體的靈活性使其易於摺疊和展開，非常適閤用於臨時性建築、應急避難所、以及需要快速部署的軍事設施。 仿生建築： 張拉整體的形態常常與自然界中的骨骼、蜘蛛網等結構相似，為建築師提供瞭仿生設計的靈感，創造齣更具生命力和有機感的建築。 輕質幕牆與圍護結構： 在一些對重量有嚴格要求的場閤，張拉整體可以用於建造輕質的幕牆或屋頂，減少結構的整體負荷。 航空航天領域： 空間結構與可展開天綫： 在微重力環境下，張拉整體的輕盈和易於展開的特性尤為寶貴。它可以用於建造大型空間站的模塊、可展開的太陽能電池闆、以及高性能的天綫。 新型飛行器設計： 張拉整體的受力機製可能為未來的飛行器設計帶來新的思路，例如，利用充氣式結構結閤張拉整體技術，製造齣更輕巧、更具承載能力的飛行器。 工程機械與機器人領域： 輕質機械臂與支架： 在需要高精度和低能耗的機械臂設計中，張拉整體可以提供更輕便、更靈活的解決方案。 仿生機器人： 模仿生物體的運動機製，張拉整體的柔韌性可以用於設計更具模仿性和適應性的機器人腿部或肢體。 其他潛在應用： 橋梁結構： 探索張拉整體技術在橋梁設計中的應用，可能帶來更輕巧、更具視覺衝擊力的橋梁形態。 傢具設計： 創新的傢具設計可以利用張拉整體的結構原理，創造齣輕盈、舒適且具有藝術感的作品。 藝術裝置： 張拉整體獨特的形態美感，使其成為大型藝術裝置的理想選擇，能夠在公共空間中營造齣獨特的視覺體驗。 第四章：張拉整體的挑戰與未來展望 盡管張拉整體展現齣巨大的潛力，但其推廣應用仍麵臨一些挑戰： 精確的分析與計算： 張拉整體的穩定性對構件的連接、預應力的大小以及荷載的分布極為敏感，需要高度精確的分析和計算，對工程師的專業知識要求較高。 材料的選取與耐久性： 用於張拉整體的拉杆材料需要具備高強度、高韌性、以及良好的耐久性，同時要考慮其在不同環境下的老化問題。 施工工藝與連接節點的可靠性： 張拉整體的節點設計和施工工藝至關重要，節點的失效可能導緻整個結構的潰敗。需要開發可靠的連接技術和精密的施工方法。 成本效益的考量： 雖然張拉整體在材料用量上可能更少，但其精密的計算、特殊的材料和復雜的施工工藝，可能在初期投入上高於傳統結構，需要在成本效益上進行綜閤評估。 然而，隨著科技的不斷進步，這些挑戰正逐步被剋服。新型高性能縴維材料的研發、更強大的計算模擬工具的應用、以及施工技術的不斷成熟，都為張拉整體的廣泛應用鋪平瞭道路。 結語： 張拉整體，它不僅僅是一種結構體係，更是一種對空間、對力學、對美學的全新思考。它以其獨特的“以柔剋剛”的哲學，挑戰著我們對結構的傳統認知，為我們描繪齣一個充滿無限可能的未來。從宏偉的建築到微小的機械，從地球上的工程到遙遠的宇宙探索，張拉整體都將扮演越來越重要的角色，引領我們走嚮一個更輕盈、更高效、更富有創造力的結構新時代。 這本書，希望成為您探索張拉整體世界的一扇窗口，激發您對這個迷人領域的興趣，並為您未來的設計與創新提供寶貴的啓示。讓我們一同期待，張拉整體為人類文明帶來的更多驚喜與突破。

評分☆☆☆☆☆

評價一 這本書簡直是結構工程領域的一股清流，它沒有沉溺於傳統計算方法的繁文縟節，而是以一種極其前瞻性的視角，帶領我們窺見瞭未來建築的可能性。作者對新材料的運用和結構形式的創新描述得淋灕盡緻，尤其是關於空間結構復雜性與美學結閤的探討，讓人耳目一新。閱讀過程中，我感覺自己仿佛置身於一個由參數化設計和智能製造共同構建的實驗室，每一個案例分析都充滿瞭挑戰性和啓發性。書中對於如何平衡結構效率與建造可行性的思考尤為深刻，它不僅僅停留在理論的探討，更是將工程的實踐性融入瞭宏大的願景之中。對於我們這些長期在傳統框架下工作的工程師來說，這本書無疑是一劑強心針，它激發瞭我們對現有規範的反思，並鼓勵我們在設計中大膽采用更具適應性和魯棒性的體係。我特彆欣賞作者在處理復雜幾何形態時所展現齣的那種嚴謹又不失藝術感的筆觸，這使得原本枯燥的力學分析也變得引人入勝。這本書的價值不僅在於傳授知識，更在於構建瞭一種麵嚮未來的思維模式。

評分☆☆☆☆☆

評價五 這本書的排版和圖文配閤堪稱典範，視覺效果極佳，這對於理解那些高度復雜的空間結構至關重要。清晰的剖麵圖、精緻的渲染效果圖，有效地彌補瞭文字描述中可能齣現的晦澀之處。從編排上看，它采取瞭一種螺鏇上升的結構，從基礎的力學原理齣發，逐步深入到材料的本構關係，再到整體係統的穩定性分析，邏輯層次非常清晰，讀起來代入感很強。特彆是那些由不同尺度構建的案例研究，它們仿佛一個個微縮模型，讓讀者能夠清晰地看到不同層級的設計決策是如何相互影響的。對於初入該領域的學生來說，這本書的圖解部分提供瞭極好的直觀理解。它成功地將艱深的學術內容“視覺化”瞭，這種對閱讀體驗的重視，在專業技術書籍中是難能可貴的。它不僅是知識的載體，更是一件精心設計的藝術品。

評分☆☆☆☆☆

評價三 這是一本充滿瞭未來主義色彩的建築哲學著作，它超越瞭單純的工程技術範疇，觸及瞭結構與環境、結構與社會之間更深層次的關係。作者的敘事風格非常具有感染力，他似乎在用一種近乎詩意的語言描繪著那些尚未完全實現的宏偉構想。閱讀過程中，我不斷地被那些大膽的設想所震撼——例如，那些能夠自我修復、與自然氣候動態交互的建築錶皮和內部骨架。書中對於可持續性和生命周期設計的關注是如此的細緻和人性化，讓人深思現代建築的“一次性”思維是多麼的短視。它不像教科書那樣提供標準答案，反而像一位富有遠見的導師，引導讀者去探索那些“最優解”之外的可能性。我最欣賞的是，盡管構想宏大，作者始終沒有脫離工程的現實約束，而是探討瞭如何通過係統性的創新來逐步實現這些願景。這本書讀完後，我久久不能平靜，它讓我對“建造”這個行為有瞭全新的敬畏感。

評分☆☆☆☆☆

評價二 坦率地說，這本書的理論深度和廣度超齣瞭我的預期，它就像一本為資深研究人員準備的深度指南，而不是一本麵嚮大眾的入門讀物。書中對非綫性分析、拓撲優化這些前沿概念的闡述，需要讀者具備紮實的數學和結構力學基礎纔能完全領會。我尤其對其中關於動態響應和多場耦閤分析的部分印象深刻，作者並沒有簡單羅列公式，而是深入挖掘瞭這些復雜體係在極端荷載下的內在機理。在某些章節，我甚至需要反復閱讀，查閱相關的參考文獻纔能跟上作者的思路。不過，正是這種高強度的智力挑戰，使得這本書的含金量極高。它成功地將多個學科的交叉點——從材料科學到計算模擬——整閤到瞭一個統一的結構框架下進行論述。對於那些希望將自己的研究推嚮更高層次的學者而言，這本書無疑提供瞭一個極佳的參照係和批判性思考的起點。它強迫你去思考，我們目前的結構設計範式，在麵對未來環境挑戰時，究竟有哪些潛在的局限性。

評分☆☆☆☆☆

評價四 我是一名專注於BIM和數字化建造領域的從業者，這本書對我工作流程的潛在影響是巨大的。它詳細闡述瞭一種高度集成化的設計與施工模式，這種模式要求數據流在概念設計階段就必須是無縫且雙嚮的。書中對“智能單元”和“預製裝配”的描述，清晰地勾勒齣瞭未來工廠化建造的藍圖，其中對公差控製和連接節點的精細化處理，展現瞭極高的工程敏感度。我特彆關注瞭其中關於虛擬模型與實體結構實時反饋的章節，這直接關係到我們如何在高精度製造中保證最終結構的性能一緻性。雖然技術細節部分略顯深奧，但其核心思想——即結構不再是被動承受荷載的實體，而是積極參與信息交換的網絡節點——是非常具有顛覆性的。這本書為我們提供瞭將數字孿生技術真正落地到結構創新層麵的具體路徑圖，是連接前沿設計理念與高效生産實踐的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

！！！

評分☆☆☆☆☆

值得買來看看

評分☆☆☆☆☆

值得買來看看

評分☆☆☆☆☆

！！！

評分☆☆☆☆☆

值得買來看看

評分☆☆☆☆☆

通俗易懂

評分☆☆☆☆☆

！！！

評分☆☆☆☆☆

通俗易懂 推薦看看 值得購買

評分☆☆☆☆☆

結構的書就是貴啊，就是貴……