结构分析—薄壳结构实例
模型分析
结构分析—薄壳结构实例
墨西哥霍奇米洛科餐厅
建筑由八瓣鞍壳交叉组成，相交处 加厚形成刚度极大的拱肋，直接支 承在八个基础上。 建筑平面为30m*30m的正方形，壳 厚40mm。 壳体的外围八个立面是倾斜的，整 个建筑犹如一朵覆地莲花，造型别 致室内采光、通风效果好。
模型分析
2、平移曲面
由一条竖向曲线做母线沿着另一条竖向曲线（导 线）平行移动所形成的曲面
结构分析—薄壳曲面分类
椭圆抛物面 双曲线抛物面
模型分析
扭壳面
双曲抛物面
扭壳面与双曲抛物面
3、直纹曲面
双曲抛物面 ： 一直线沿二固定曲线移动 形成的曲面。
柱面与柱状面 ： 柱面由直母线沿沿着两 根曲率相同的竖向曲导线移动而形成的 曲面。柱状面由直母线沿着两根曲率不 同的竖向曲导线移动，并始终平行于一 导平面而形成。
结构分析—薄壳结构
模型分析
1.两边支撑的单向板只有一个方 向受弯，另一个方向的抗弯能力根 本没有利用。
2.如果把做成四边支承的双向板 ，那么，双向受弯，两向共同受荷 ，则材料的抗弯潜力得到较充分的 发挥。
把平板做成曲板，曲板的内 力就改变为受压为主，受压比受弯更 能发挥材料的性能，尤其是多向受压 ，处于空间状态更加有利。
起 源 ： 人类远在数千年前早已找出了各式各样的日用壳体，如锅、碗、坛、罐……以后工业逐渐发达，造
出了灯泡、钢盔、木舟、机壳等不胜枚举。
发 展 ： 壳体用于建筑结构虽为时较早，但工程界开始研究、分析、试验已是19世纪，到20世纪初叶壳体结
构的发展一直缓慢 ； 二战期间及战后壳体结构发展才迅速起来 ； 只有空间受力的结构体系才能够很好地解 决大跨度屋盖的问题，而且只有空间体系的结构才能组成富有造型特点的屋盖形式。
3.在相同荷载作用下，双向板比 单向板的跨度可以大1.3~1.8倍。
4.双向板虽然是四边支承而起双 向受力的作用，但还是平面结构受荷传力的梁起“担”的 作用，不能材尽其用，并非经济的 结构形式；以曲梁承荷传力的拱起 “顶”的作用，能进一步发挥材力 ，是较先进的结构形式。
西立面效果图
北立面效果图
平面效果图
东立面效果图
平、立面图分析
如上图所示，使用两个蚕茧，一大一小融合所得出。
平面图、立面图
南立面效果图
模型制作过程 过程
模型制作过程 效果呈现
模型分析
这次我所做的的模型运用的就是薄壳结构，属于直 纹曲面。柱面由直母线沿沿着两根曲率相同的竖向曲 导线移动而形成的曲面。柱状面由直母线沿着两根曲 率不同的竖向曲导线移动，并始终平行于一导平面而 形成。
模型分析
轴测图分析
如上图所示，分别在X、Y、Z轴上所得投影正形，最终得到最后模型。
轴测图
模型分析
美国圣路易航空港候机室
由三组壳体组成 每组有两个圆柱形曲面正交形成 建筑平面为四边形 每组壳面切割成八角形的覆盖平 面丰富了建筑造型 两个柱形曲面的交线为十字形交 叉拱，加强壳体，并将荷载传至支 座 拱的断面突出壳面使室内形成光 滑简洁的曲面 壳体边缘有加劲肋 三组壳体的相交处为采光带
结构分析—薄壳结构实例
锥面与锥状面 ： 锥面是一直母线沿一竖 向曲导线移动，并始终通过一定点而形 成的曲面。锥状面是由一直母线沿一根 直导线和一根竖向曲导线移动，并始终 平行于一导平面而形成的曲面。也称劈 锥壳。
结构分析—薄壳曲面分类
模型分析
双曲扁壳
锯齿形状（柱状）
柱壳 两柱壳相贯
劈锥壳
两双曲抛物面壳相贯
结构分析—薄壳的切割与组合
设计来源
设计来源与意义
破灭，为了新生；破茧，为了成长。 这个设计寓意在经历过磨难后，终见彩虹。而在经历的这一生，最美的还是过程，所以，运用了茧 型这一过渡过程。
设计意义
模型分析
结构分析
薄壳结构
薄壳结构是建筑学上的术语。壳，是一种曲面构件，主 要承受各种作用产生的中面内的力。薄壳结构就是曲面的 薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲 扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。
壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种 功能融合为一。实际工程中还可利用对空间曲面的切削与 组合，形成造型奇特新颖且能适应各种平面的建筑，但较 为费工和费模板。薄壳结构的优点是可以把受到的压力均 匀地分散到物体的各个部分，减少受到的压力。许多建筑 物屋顶都运用了薄壳结构的原理。
模型分析
薄壳结构起源与发展
锥形壳
扭壳 锥形壳
锥形壳
模型分析
美国麻省理工学院礼堂
屋顶为球面薄壳，三角落地
薄壳曲面由1/8球面构成，这1/8球 面是由三个与水平面夹角相等的通 过球心的大圆从球面上切割出来的
薄壳平面形状为48m*41.5m的曲边 三角形
薄壳的三个边为向上卷起的边梁， 并通过它将壳面荷载传至三个支座。
支座为铰接。
模型方案自我评估与总结
班级：环艺（3）班 学号：20120508336 指导： 姓名：懒惰的小H
目录
设计来源与意义 模型分析（结构分析，轴测图，平、立面图） 模型制作过程 自我总结
设计来源与意义
化茧成蝶
此设计来源与蚕茧。蚕蛹期的囊形保护层，内含蛹体。保护层包括茧 衣、茧层和蛹衬等部分。呈长椭圆形、椭圆束腰形、球形或纺锤形等 不同形状，或中部稍缢缩。
2. 壳体与此相仿，以曲板承荷传 力，而且更进一步，它不像拱是单 向受荷传力的平面结构，而是双向 受荷传力的空间结构，起双向“顶” 的作用。
模型分析
条件：曲面、刚性。
1.理解为四边支承的曲板。 2.主要依靠曲面内的双向轴力和顺剪 力承重。 3.强度和刚度主要依靠几何形状的合 理性，而不是结构截面尺寸得到。 4.空间整体工作性能良好，内力均匀 ，结构自重小； 5.强度高、刚度大、材料省、经济合 理。 6.曲面多样化，丰富建筑造型。
结构分析—薄壳结构特点
缺点：
体型复杂；
现浇结构时费工费模板材料，施工不便 ；
板厚太小，结构厚度和保温隔热都靠这 几公分厚的材料，隔热效果不好；
长期日晒雨淋容易开裂；
壳板的曲面容易引起室内声音反射和混 响，对声音效果要求高的大会堂、体育馆 、影剧院等不宜采用。
模型分析
1、旋转曲面
一平面曲线绕其所在平面上的轴旋转所形成 的曲面，称为旋转曲面。