薄殼結構就是曲面的薄壁結構,按曲面生成的形式分爲
筒殼、圓頂薄殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼等,材料大都
採用鋼筋和混凝土。
薄外殼定義為與厚度相比,其它長寬尺寸是相對很大,
相對在厚度上的變形量與其他長寬尺寸變形量相比來得小。
外殼結構和板結構之間的主要區別在於,在無應力狀態下,
外殼結構具有曲率,而不是像在板結構是平的。
膜在一個殼的動作主要是由在平面內的力引起的(平面應力),
但也有可能是從彎曲變形產生的次級力。
凡平板行為類似於用彎曲和剪切應力梁,砲彈是類似於它通過拉伸應力
抵抗負載的電纜。理想的殼薄必須能夠開發拉伸和壓縮的。
薄殼結構的殼體能充分利用材料強度,同時又能將承重與圍護兩種功能融合爲一。
實際工程中還可利用對空間曲面的切削與組合,形成造型奇特新穎且能適應各種
平面的建築,但較爲費工和費模板。
薄殼結構的優點是可以把受到的壓力均勻地分散到物體的各個部分,
減少受到的壓力。許多建築物屋頂都運用了薄殼結構的原理。
薄殼結構 是一種追求厚度極限的構造美學……….
在建築世界的歷史發展當中,因為關於薄殼理論的力學分析不斷地進化,
造就了在幾十年前這樣的構造美感造型得以實現,
並且創造了許許多多不同造型之美的建築;
以近代來說,最負盛名的就是在1973年建造完成地雪梨歌劇院,
因為其所創造出的球形薄殼結構空間,讓歌劇院中的音樂廳、劇院、表演聽…等
聲學、音樂的理念得以實踐,也創造出在當時無人能及的建築概念。
近年來,將美學應用於結構工程上的案例逐漸增加,
尤以曲面結構的造型更具多樣化,但往往其幾何不是最佳的設計。
因此透過建構自由曲面技術(Free-form surface)模擬薄殼結構,
並結合最佳化理論,以獲得一兼具美學外型
及力學性質的設計結果。
將空間、結構、聲學結合的理念
也正符合現代建築所提『形隨機能而生』,
並非只是隨意地捏塑形體,
而是綜合各項要素分析所結合而成的
現代建築設計方法…………