结构参数化设计在北京CBD核心区Z15地块中国尊大楼中的应用_程煜

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1、第44卷第24期建筑结构Vol．44No．242014年12月下BuildingStructureDec．2014结构参数化设计在北京CBD核心区Z15地块中国尊大楼中的应用程煜，刘鹏，DorotheeCiterne，刘允博，马超，殷超(奥雅纳工程顾问，北京100020)［摘要］为满足建筑师对北京CBD核心区Z15地块中国尊大楼外形的多方案比选及工程师对结构性能优化的需要，在设计中引入了结构参数化设计。通过对塔楼整体结构体系几何逻辑的定义，结合参数化插件Grasshopper和图形软件Ｒhinoceros，实现了不同建筑条件下几何模型的自动化建立。再通过奥雅

2、纳二次开发工具将构件截面尺寸、材料属性、荷载形式及大小等信息赋予图形软件Ｒhinoceros中的几何单元，并导入GSA，ETABS，SAP2000等软件中，生成计算分析模型。以上模型成果可进一步应用到与建筑和机电专业的信息共享、CAD出图、有限元节点分析和BIM设计之中，实现了短时间内结构性能的优化和整体工作效率的提高。［关键词］中国尊大楼;超高层;结构参数化设计;结构优化;结构设计中图分类号:TU318.2文献标识码:A文章编号:1002-848X(2014)24-0009-06StructuralparametricdesignappliedinBeij

3、ingCBDCoreAreaZ15plotChinaZunTowerChengYu，LiuPeng，DorotheeCiterne，LiuYunbo，MaChao，YinChao(Arup，Beijing100020，China)Abstract:Tomeetarchitect’srequirementsofcomparingdifferentfaadeshapesofBeijingCBDCoreAreaZ15poltChinaZunTowerandengineer’srequirementsofoptimizingstructuralperformanc

4、e，structuralparametricdesignwasintroducedintothisproject．ThegeometricdesignsoftwareＲhinocerosanditsparametricdesignpluginGrasshopperwereusedtodefinethegeometryofthestructuralsystemandestablishgeometricmodelsunderdifferentarchitectureconditions．ThenbyArupin-housedevelopeddesigntools

5、，thestructuralinformationsuchassection，materialandloadingwereembeddedwithgeometricelementsofＲhinocerosandexportedintocommercialsoftwarelikeGSA，ETABSandSAP2000tocreatecompletestructuralanalysismodelsautomatically．TheseachievementscouldbeusedfortheinformationsharewitharchitectsandMEP

6、engineers，CADdrawingsproduction，finiteelementdetailanalysisandBIMmodel，whichachievedstructuralperformanceoptimizationinshorttimeandimprovedthewholedesignefficiencysignificantly．Keywords:ChinaZunTower;superhigh-risebuilding;structuralparametricdesign;structuraloptimization;structura

7、ldesign1结构参数化设计方法简介“尊”为意象。大楼平面基本为方形，角部做圆弧倒结构参数化设计是将建筑及结构构件的全部要角处理。平面尺寸沿高度向上逐渐收进，在中上部素转换成拥有多个参数的函数，通过修改参数或调达到最小，再向上到顶部又逐渐放大。建筑师在本整预先设置的函数，从而获得相同或近似逻辑下不项目的体形调整中利用参数化，为“尊”的几何外形同建筑体形及结构布置方案的设计方法。设置了下列主要参数:1)塔楼顶部、底部、收腰高度当前设计中，建筑师越来越多地通过结构参数和立面弧线交点标高处的共5个控制平面CPL及化建模修改建筑几何形体，这给结构几何模型和计相应平

8、面尺寸(B，H为平面控制宽度);2)各控制平算模型的