仿生建筑论文范文参考 仿生建筑毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇仿生建筑论文范文参考：结构技术影响下的当代建筑形态创新研究
2. 第二篇仿生建筑论文样文：整体系统：建筑空间形式的几何学构成法则
3. 第三篇仿生建筑论文范文模板：基于蜻蜓翅膀的温室结构仿生设计研究
4. 第四篇仿生建筑论文范例：仿生·,动态·,可持续
5. 第五篇仿生建筑论文范文格式：空间结构仿生工程学的研究

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第一篇仿生建筑论文范文参考：结构技术影响下的当代建筑形态创新研究

建筑形态作为建筑呈现于人的第一视觉印象,不仅担当了表达自身内涵与美学价值的任务,同时也象征着所处时代的技术水平和时代精神.因此,建筑形态始终是探索建筑学未来发展方向的先锋角色,建筑技术的发展也成为推动建筑形态创新不可或缺的重要动力.当今,科学技术的进步与文化艺术的多元不但拓宽了人们的视野,也赋予了建筑形态混融、多样与开放的创新契机.建筑形态已不仅仅是围合空间的表层实体和所围合的空间状态,而更是成为集科学、技术、哲学、艺术于一体的具有生命力的有机体.传统的创作理念、审美原则和技术手段下的建筑形态已不适用于今日的需求,社会呼吁更加崭新的、富有活力的建筑形态来改变我们的生活,引领我们走向全新的时代.

本文首次以建筑形态创新为研究对象,引入结构技术对建筑形态创新所产生影响的视角,深刻分析了结构技术与建筑形态的历史渊源和深层关联,夯实了本研究的可行性,并将当前结构技术发展的新方向归纳为多维结构、仿生结构和视觉结构,论文从此角度对建筑形态产生创新的原因展开了全面地总结和提炼,并对当前呈现的建筑形态创新现象进行梳理,创见性地提出结构技术影响下的三种建筑形态创新倾向：（1）从简单到复杂——多维结构影响下的建筑形态复杂化；（2）从机械到拟态——仿生结构影响下的建筑形态拟态化；（3）从情境到图像——视觉结构影响下的建筑形态图像化.论文以崭新的角度对建筑形态创新中的技术脉络进行研究,通过对其作用机制和运行机理的剖析,建立了结构技术影响下当代建筑形态创新的研究框架.

第一,多维结构影响下的建筑形态复杂化.论文指出多维结构对建筑形态创新的影响是产生了复杂化倾向,这种倾向表现为建筑形态复杂化的拓扑形变、涌现建构和分形衍生.论文从结构复制的折叠重复、结构柔化的平滑弯曲和结构异规的突变强化等几方面探究建筑形态复杂化的拓扑形变,从个体到群体的结构簇化建构模式和交互共生的协同建构模式等几方面探讨建筑形态复杂化的涌现建构,从分形衍生的自相似性、分形衍生的标度缩放和分形衍生的分维拓展等几方面探析建筑形态复杂化的分形衍生.

第二,仿生结构影响下的建筑形态拟态化.论文指出仿生结构对建筑形态创新的推动作用是无法估量的,并由此产生了拟态化倾向,这种倾向通过建筑形态拟态化的生物模仿、地域反馈和机能应对表现出来.论文从生物形态的具体描摹、生物结构的抽象提取和生物微观特性的模拟等几方面探究建筑形态拟态化的生物模仿,从对自然地景的认同把握和对文脉特征的还原再现等几方面探讨建筑形态拟态化的地域反馈,从力学应对、功能应对和材料应对等几方面探析建筑形态拟态化的机能应对.

第三,视觉结构影响下的建筑形态图像化.论文指出视觉结构给建筑形态创新带来了全新的视角,并产生了图像化倾向,这种倾向表现为建筑形态图像化的整体性塑造、表皮性建立和视屏性表现.论文从以形态结构塑造整体性、以形态界面塑造整体性和以形态空间塑造整体性等几方面探究建筑形态图像化的整体性塑造,从空间性建立、环境性建立和结构性建立等几方面探讨建筑形态图像化的表皮性建立,从透明感的表现、模糊感的表现和平滑感的表现等几方面探析建筑形态图像化的视屏性表现.

在结论部分论文对全文的论述进行了梳理和总结,并对未来进一步研究的方向进行了简要的展望.

结构技术影响下的当代建筑形态创新反映了当代建筑实践对技术与建筑的交互共生的关注,同时,建筑形态因创新所产生的种种倾向也正是技术向建筑全面渗透的映射,“创新”的实质是当下建筑形态观念转变的体现.本文开拓性地从复杂纷繁的“建筑形态创新”的现象中抽离出潜在的结构因素,揭示了结构技术对建筑形态创新的深刻影响,建构了一个能够对其进行客观、综合解读的理论体系.这样的研究成果为促进建筑技术与艺术的有机融合和协同发展提供了有力支撑.同时,对于拓展建筑形态的创新视阈,建构全新的建筑形态研究框架,推进建筑形态创作健康、良性的发展具有重要的现实意义.

第二篇仿生建筑论文样文：整体系统：建筑空间形式的几何学构成法则

本论文以几何学空间的整体系统性及其在建筑空间形式设计中的运用作为研究的对象,通过对几何知识的学习,可以掌握空间形式设计的客观的构成法则,进而掌握建筑空间的设计逻辑.几何学不单单是对建筑空间美感的控制性工具,几何学也是最容易发生涌现现象的领域.建筑师可以利用数学、几何的知识来构建一个关于空间形式的整体系统,并将其作为新的建筑空间原型.

在了解整个时代的学术发展大背景的前提下,并借鉴了国内外相关领域的研究成果的基础之上(第一章),论文首先对数学、几何、涌现、形式、空间、建筑、仿生等理念进行了阐述与梳理(第二章),其次,对三种不同几何学(欧氏几何、拓扑几何、分形几何)的空间观及其在建筑空间形式设计中的表现与影响进行了总结,尤其是这三种几何学各自的整体系统性进行了深入的比较与分析(第三章),之后,论文的最核心部分探讨了作为整体系统的建筑空间形式及其背后蕴含的几何学知识,它们是螺旋线空间形式,镶嵌空间形式,以及迭代系统和递归系统所生成的复杂空间形式(第四、五、六章).

第四章详尽的介绍了量值体系与各种螺旋线形式之间的联系,对建筑设计中的量值体系和螺旋线形式进行了研究.尤其是对中国古建筑屋顶曲线的量值体系进行了深入的研究,揭示出“折举之制”和“庑殿推山”的屋顶曲线算法实际上是一种迭代系统,并对其迭代通式进行了计算和推导.

第五章对“镶嵌空间形式系统”及其对称变换进行了几何学的研究,对其在建筑空间形式设计中的运用进行了深入的分析.在研究周期性镶嵌空间形式时,涉及到一维的、二维的、三维的镶嵌对称性类型及其“埃舍尔式”对称变换,对它们在建筑空间设计中的应用进行了详尽的分析研究,例如国家游泳中心(水立方)等,在研究准周期性镶嵌空间形式(即准晶体结构)时,涉及到广义彭罗斯镶嵌、二十面体对称准周期镶嵌、阿曼格子与阿曼镶嵌、Danzer镶嵌、Pinwheel镶嵌、Voronoi图等几何知识,对它们在建筑空间形式设计中的运用进行了详尽的分析研究,例如墨尔本的联邦广场等.

第六章对迭代系统和递归系统所生成的复杂空间形式及其在建筑空间形式设计中的运用进行了研究,其中涉及到线形及图像的编码、L-系统、元胞自动机等几何知识,深入探讨了简单的规则和逻辑是如何生成了具有复杂性的、动态的空间系统,对运用它们所设计的各种建筑空间案例和城市空间案例进行了详尽的分析研究.

第三篇仿生建筑论文范文模板：基于蜻蜓翅膀的温室结构仿生设计研究

温室农业是农业生产中重要的种植方法,它通过人工设施控制环境因素,使作物获得最适宜的生长条件,从而加长生产季节,获得最佳的产出.温室的发展不仅可以减少耕地使用,同时也可降低水资源及化学肥料的使用量,是实现环境友好型农业的重要手段.温室结构形式的优劣直接影响到温室性能的高低,在提高温室的生产率和能源利用率,降低成本,保障安全稳定生产等方面具有重要的意义,因此,结构设计和技术应用是当前国内外温室研究和发展中的一项重要课题.

目前国内外学者对温室结构研究主要集于光环境及覆盖材料、通风系统等可控环境性能的研究,在温室结构安全可靠性方面的研究还较少.我国温室,一方面受到地域性的限制,使得进口温室在我国大多存在着通风不足、抗雪载能力差、透光性较差等问题.另一方面,温室研究的主要精力集中于环境,忽视了对温室结构安全性问题的研究,使得目前我国温室存在诸多安全隐患.近年来的多起由于大风或大雪导致温室结构倒塌的工程事故,造成了很大的经济损失,亟需开展我国自产温室的结构设计理论和技术研究.

本文通过研究仿生学在建筑中的应用,依照技术推进型的思路,结合现代温室技术、农业机械化工程、计算机技术、仿生学和数学等学科的知识,对自然界中蜻蜓翅膀力学特征进行研究,并建立基于仿生的新型温室空间结构体系,为建筑仿生的研究范围和温室结构设计方法提供理论依据与参考.论文的主要研究工作与研究成果如下：

（1）蜻蜓翅膀结构刚度的力学研究.建立蜻蜓翅膀的脉络模型,分析模型在不同载荷条件下的变形规律,研究主、次脉对结构刚度的影响及蜻蜓翅膀模型在各向集中力和均布载荷下的整体变形协调性能.得出主脉为蜻蜓翅膀的主承力结构,次脉对结构刚度影响不大,主次脉相结合,可提高结构的整体强度和承载能力.蜻蜓翅膀脉络结构在各向集中力的作用下,没有局部大变形的产生.

（2）结合蜻蜓翅膀空间结构的特征,从蜻蜓翅膀结构中,分离出四种基本的网格结构：四边形网格、交错四边形网格、六边形网格及三、五、六边形组合网格,分别建立有限元模型模拟蜻蜓翅膀的主要空间结构.结合蜻蜓翅膀飞行时所受最小升力,模型分别施加相同的荷载F等于10000bN×,(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)作刚度分析,研究蜻蜓翅膀的空间结构对刚度的影响：

①蜻蜓翅膀褶皱结构的力学分析.根据主脉起皱的结构特点,取四边形和交错四边形两种网格模型,建立不同起皱高度（0,1,3,5,7,9,10,12dmm）的模型进行力学分析,可知在相同的起皱高度下,随着载荷的增加,变形也随之增加,但起皱高度越大,随载荷增大的变形量越小,受力相同时,交错四边形网格模型的变形量总是稍大于四边形网格模型；同时无膜网格模型的变形略大于有膜网格模型.

②蜻蜓翅膀起拱结构的力学分析.根据蜻蜓翅膀双向起拱的结构特点,取六边形网格及三、五、六边形组合网格,建立不同拱高（矢跨比分别为0,1/8,1/7,1/6,1/5,1/4,1/3）的力学模型,模型分别施加相同的荷载F作刚度分析.得出相同载荷条件下,两种网格模型的结构刚度都随起拱高度的增加而增大；载荷及拱高相同时,有膜网格的变形小于无膜网格,刚度明显增强；无论有膜、无膜,相同载荷条件下,六边形网格的变形总是大于组合网格模型,因此,网格密度越大,刚度就越大.

（3）温室仿生结构的设计研究.基于蜻蜓翅膀结构的刚度特性,从翅膀结构力学性能的基本原理出发,结合现有的温室结构及尺寸特征,建立三种温室的新型仿生空间结构,温室结构的整体形状是以六边形网格构成的起拱结构,在起拱的基础上,用四边形网格起皱,形成主框架.通过对三个仿生结构在各种工况作用下的比较分析,可知模型二在空间结构的分布上较模型一和模型三更为合理,表现出良好的力学性能,因此选择模型二为确定的温室骨架结构,并对其进行进一步的力学设计：

①材料及尺寸设计.采用不同的复合材料对模型进行模拟,结合温室结构的载荷组合情况,对模型二进行静力分析,比较模型二在不同工况载荷作用下的挠度及应力的变化情况.结构的骨架及壳体均使用复合材料后,挠度明显降低,杆件的应力值也下降很多,材料弹性模量的提高可以增加结构的弯曲刚度.分组定义梁的不同尺寸及壳体厚度,在模型上施加1000N/m2的均布荷载做力学分析.随着梁的管径及壁厚的增加,结构的刚度有所增加,结构所用材料也增加；壳体的刚度随其厚度的增加也有较小幅度的增强.通过以上分析,综合考虑结构刚度的保证及原材料的节约,确定出温室结构适宜的材料及几何尺寸.

②应力刚化对结构刚度的影响.在模型二上施加1000N/m2的均布荷载,比较它在三种静力分析下的力学性能,可知在考虑应力刚化效应下进行小位移静力分析时,结构的最大挠度值降低了0.027m,仅为不考虑应力刚化效应时挠度值的89.5%,说明壳体受拉后对结构弯曲刚度有较大幅度的提高.大位移静力分析时挠度值略大于不考虑应力刚化效应的小位移静力分析.对结构分别施加F等于200N/m2×,(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)的均布载荷,做出挠度随载荷的变化曲线,分析曲线可知,随着荷载的加大,应力刚化效果也更加明显,结构挠度的降低幅度也越大.因此在结构设计时刚度不益过大,结构在一定的变形下,才会使梁和壳体共同作用下提高结构刚度的性能更好的发挥出来.

③约束条件对结构刚度的影响.对模型二增加两个支柱,进行竖向的位移约束,比对模型在不同的工况组合下,增加约束前后的最大挠度值和应力值的变化情况,可知结构增加约束后挠度值仅为原来的10%左右,最大拉、压应力也按照近似的比例大幅减小.可见,温室结构中支柱的增加可能减小结构的整体变形,对刚度的提高起着重要的作用.因此设计时,在结构尺寸保持不变的基础上,可以通过增加结构的约束来减小变形,满足安全性的要求,同时发挥结构的应力刚化效果,节约原材料.

（4）连栋温室仿生结构的设计研究.对模型二沿长、跨方向进行镜像,建立对称的仿生模型Ⅰ,通过力学比较,可知在相同工况下,无论结构是否增加支柱约束,模型Ⅰ的最大挠度都小于模型二,两部分对称结构可互相牵制、协调,增加结构的整体刚度.综合利用对称结构及蜻蜓翅膀自身的结构优势,设计出两种新型大跨度连栋温室仿生结构,应用时可根据土地条件和实际需求,设计具体的连栋个数并增加支柱约束,以满足刚度的要求.

本文创新点如下：

（1）针对国内外温室结构设计的理论及技术研究,提出温室结构仿生设计的思路,对蜻蜓翅膀的整体刚度和空间结构性能进行了研究,

（2）设计了三种温室仿生空间结构模型,并对仿生结构的力学性能进行了进一步的探索和研究,

（3）对温室仿生结构的研究进行拓展,建立了对称的大跨度温室仿生结构,进行连栋温室结构的仿生设计研究.

本文所提出的基于仿生的温室结构设计方法的研究,为设施农业的发展提供了新的思路和技术支撑.

第四篇仿生建筑论文范例：仿生·,动态·,可持续

建筑适应气候一直是建筑领域研究与实践的追求,随着几十年的智能建筑和表皮技术的不断发展,促使建筑与建筑表皮逐渐具有了整合智能、动态和可持续特征的可能性.本课题基于“生物气候适应机制对研究思路的技术创新性”提出这样的研究假设：从仿生学的思路出发,将生物气候适应性的特征,从自然模型的层面上转移到建筑可持续层面的建筑表皮设计中；同时,面向未来城市、建筑空间和人的互动性趋势发展,将界面的动态特征融合其中,最终形成“仿生性的动态建筑表皮（Bio-inspired Kinetic Envelopes）”.无论是作为设计思路,抑或是理论体系,该研究都可以为建筑领域提供一个崭新的和极具特色的发展方向.

本课题的研究围绕仿生设计、动态建筑和可持续设计三个主题展开,并采用BIM建筑信息模型的参数化设计作为整合三个主题的核心研究方法.全文共分七章,从导论一章的提出问题,确定研究的思路和假设,过渡到第二章相关表皮、动态建筑和仿生三个内容的基本理论阐述,为本课题研究提供基本的理论支持,而后的研究主体内容基本上按照如下“问题的启发设计”（Human problem-driveninspired design）的研究思路展开：1）定义研究对象（第三章动态建筑及动态建筑表皮的类型研究和实验探索,以及第五章建筑表皮与建筑能耗的关联性研究）；2）重构研究问题（第四章中生物与建筑表皮在气候适应性上的对应）；3）探索相关生物系统（第四章中生物气候适应性的各类系统分析和整理）；4）提炼生物启发设计的逻辑应用模型（第四章中生物气候适应性的模型分析和启发设计框架）；5）实验性应用（第六章基于BIM参数化方法的仿生动态建筑表皮实验性设计）.在这其中,实验性应用的研究过程是通过一个具体实例和生物模型展开,其主要作用在于对整个思路和架构的示例,以及对仿生性动态建筑表皮设计的思路总结.

第七章结论中重申了课题的核心成果,包括动态建筑和动态建筑表皮的类型及其特征、生物气候适应性的启发设计框架、以气候适应为目标的建筑表皮和能耗之间的变量结构关系、BIM建筑信息模型的参数化方法、仿生性动态建筑表皮设计与发展的三维空间体系五个内容.

第五篇仿生建筑论文范文格式：空间结构仿生工程学的研究

各类空间结构的出现往往都受到了自然界的启迪,自然界的创造能力常常要超越人类的设计和想象能力.利用仿生学的原理,我们可以更好地理解和发展空间结构.仿生工程学是关于应用有关生物学知识体系去解决工程和社会问题的分支科学.生物以最少的材料,构造了坚固、美观实用的外形和生存空间的事实,确实达到了令人惊叹的地步.

本文就是从这个角度出发,运用仿生学原理来理解、分析和发展空间结构.首次将仿生学和空间结构相结合来研究,不仅认识到生物体结构发展进化的各种合理性,同时也注意到了其局限性,指出了建筑结构与生物结构的统一性、建筑与生命活动的标度性和建筑仿生研究的条件与限制.本文开创性的研究工作,主要体现在以下几个方面:

1)根据历史考古资料,追踪了仿生学思想在人类建筑活动方面的潜意识运用、现代空间结构的原始雏形和历史发展,以及的宗教、民俗、历史、文化对于建筑结构和形式的影响,

2)从形态、力学、材料、功能和施工(制造、安装)等方面,寻找仿生学在空间建筑结构领域应用的一般规律和实际例证,

3)对于空间结构仿生工程学的研究,在研究原则和方法中,引入了分形、拓扑、混沌和组合等现代数学的概念,提出了特征标度的概念和思想,

4)展望、预测了仿生工程学在空间结构领域的研究、应用和发展趋势,确定了近期空间结构领域内仿生研究的重点内容,等等.

主要论述了仿生建筑论文范文相关参考文献文献.

仿生建筑引用文献:

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