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建筑策划的基本理论与应用方法

发布于:2011-03-02 14:54:02 来自:建筑设计/建筑资料库 [复制转发]
可拓建筑策划的基本理论与应用方法研究是建筑学领域与可拓学领域交叉研究的课题,是可拓建筑策划与设计的基本理论与应用方法研究(国家自然科学基金资助项目,50678043,2007-2009)的一个重要组成部分。研究的目的在于用可拓学的优点和长处弥补现有建筑策划理论与方法的缺点和不足,使建筑策划理论研究向更理性、更科学的方向发展。作为国家自然科学基金资助项目的子课题,论文应用多学科交叉的研究方法将可拓学思想和可拓策划理论引入到建筑策划的理论与方法研究中来,对可拓建筑策划的基本理论、思维模式、分析方法、变换方法、优度评价法进行了研究,从而初步地构建了可拓建筑策划的理论与方法体系。可拓建筑策划的基本理论研究是在建筑策划理论和可拓学思想、可拓策划理论的基础上,深入研究可拓建筑策划的基本理论问题,为可拓建筑策划的实际应用奠定了理论基础。这部分研究提出了可拓建筑策划的涵义、特点;提出了可拓建筑策划策略生成方法的应用规则;介绍了可拓建筑策划的类型与流程;构建了描述策划思维全过程的模型系统;并提出了可拓建筑策划元的概念,系统整合了可拓建筑策划的要素系统。可拓建筑策划的思维模式研究是在可拓思维模式的基础上,探讨四种可拓思维模式在可拓建筑策划过程中的应用,为可拓建筑策划的策略生成提供形式化的思维模式。这部分研究在分别论述四种可拓思维模式的基础上,论述了其各自的应用范围和应用流程,并依靠对既存建筑实例思维过程的假设性描述来说明如何对这四种可拓思维模式加以应用。可拓建筑策划的分析方法研究是在可拓分析方法的基础上,探讨可拓分析方法在可拓建筑策划过程中的应用,为在可拓建筑策划中解决矛盾和实现创新提供了形式化的分析方法。这部分研究在对可拓分析方法进行概述的基础上,分别从场地策划、建筑空间策划、建筑形象策划、建筑技术策划这四个方面,利用作者参与的实际项目进行解析或者假设性的将既存建筑实例的构思过程用可拓分析方法进行描述,直观地展示了如何应用可拓分析方法在建筑策划项目中找出解决矛盾或进行创新的途径。可拓建筑策划的变换方法研究是在可拓变换方法的基础上,探讨可拓变换方法在可拓建筑策划过程中的应用,为在可拓建筑策划中解决矛盾和实现创新提供了形式化的变换方法。这部分研究在对可拓变换方法进行概述的基础上,分别从不相容问题、对立问题和非矛盾创新问题这三方面,利用作者参与的实际项目进行解析或者假设性的将既存建筑实例的构思过程用可拓变换方法进行描述,直观地展示了如何应用可拓变换方法在建筑策划项目中对矛盾问题和非矛盾创新问题实施变换。可拓建筑策划的优度评价法研究是在可拓学的优度评价法的基础上,探讨优度评价法在可拓建筑策划评价过程中的应用,为可拓建筑策划的策略评价增添一种新的评价方法。这部分研究介绍了优度评价法的相关概念和特点;论述了可拓建筑策划评价的对象与原则;建立了可拓建筑策划策略评价的指标体系;探讨了可拓建筑策划策略优度评价的流程;并以现有建筑实例假设性地模拟了策略的优度评价过程。总之,可拓建筑策划的基本理论与应用方法研究通过将建筑策划理论与可拓学、可拓策划理论的交叉融合,构建起可拓建筑策划的理论框架,并最终形成能够用于建筑策划实践和建筑策划教育的可拓建筑策划方法。这为建筑策划领域增添了新的理论与方法,为建筑策划思维过程表达提供了形式化工具,也对可拓学思想和方法的应用范围进行了拓展。
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The study on basic theory and applying methods of Extension Architectural Program (EAP) is a intersecting studying issue of Architectural area and Extenics area. It is an important part of study on basic theory and applying methods of Extension Architectural Program and Design—project supported by the NSFC’S(National Natural Science Foundation of China) Funding, 50678043,2007-2009 . The purpose of study is using the good point of Extenics to supplement the deficiency of Architectural Program. So the study of Architectural Program can develop towards more rational and more scientific direction. being one branch of the project supported by the NSFC’S Funding, Extension thought and Extension Program theory are drawn into the study on theory and methods of Architectural Program in Paper, using multi-subjects intersecting studying methods. The study on basic theory of EAP, thinking model, analyzing methods, transforming methods, and excellent standard evaluating method, constructs a whole system of theory and methods of EAP.The study on basic theory of EAP is on the basis of Architectural Program theory, Extension thought and Extension Program theory. It settles a theory foundation of practical applying of EAP. This part proposes meaning and characteristics of EAP, introduces the type and flow of EAP, founds model system for describing the program thought process, and proposes a concept of extension architectural program element.The study on thinking model of EAP is on the basis of creation Extension Program thinking model, discussing applying of four kinds of thinking models in EAP. It provides a forming thinking model for tactics generation of EAP. This part discourses applied ranges and flows of the four thinking models, after discoursing them. What is more, it explains how to apply the four thinking models depending on supposing to describe the thought process of existing architecture example creation.The study on analyzing methods of EAP is on the basis of extension analyzing methods, discussing the applying of extension analyzing methods on EAP. It provides forming analyzing methods for solving contradictories and innovating in EAP. This part carries out from four aspects: site program, architectural space program, architectural figure program, and architectural technology program, on base of discoursing extension analyzing methods. It analyzes practical projects which writer participates or describes the thought process of existing architecture example creation with extension analyzing methods. This reveals intuitively how to applying extension analyzing methods on architectural program projects to find the ways to solve contradictories or innovate.The study on transforming methods of EAP is on the basis of extension transforming methods, discussing the applying of extension transforming methods on EAP. It provides forming transforming methods for solving contradictories and innovating in EAP. This part carries out from three aspects: incompatible problem, opposing problems, and coexisting innovation problems, on base of discoursing extension transforming methods. It analyzes practical projects which writer participates or describes the thought process of existing architecture example creation with extension transforming methods. This reveals intuitively how to applying extension transforming methods on architectural program projects to transform contradictory problems and coexist innovation problems.The study on excellent standard evaluating method of EAP is on the basis of excellent standard evaluating method of extenics, discussing the applying of excellent standard evaluating method on the evaluating process of EAP. It adds a new evaluating method for tactics evaluating of EAP. This part introduces concepts and characteristics of excellent standard evaluating method, discourses objects and principle of EAP evaluating, founds evaluating index system for tactics evaluating of EAP, discusses excellent standard evaluating flow of EAP tactics, and simulates excellent standard evaluating process of tactics using existing architecture example.In a word, the study on basic theory and applying methods of EAP constructs a theory framework of EAP, and forms EAP methods for architectural program practice and education in the end, though Architectural Program theory, Extension thought and Extension Program theory intersecting. Firstly, it adds new theories and methods for architectural program area. Secondly, it provides forming tools for describing architectural program thought process. Thirdly, it expends applied range of Extension thought and methods.
这个家伙什么也没有留下。。。

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结构健康监测是近年来工程领域的一个研究热点。本文主要基于虚拟变形法(Virtual Distortion Method, VDM)对结构健康监测中动态荷载识别、荷载损伤共同识别及其在车-桥耦合系统的应用进行了系统研究,主要内容如下:1.提出基于形函数和移动时间窗的荷载识别方法,改善了荷载识别中反卷积方法在时域里计算效率低、对噪声敏感等不足。荷载形函数方法借鉴有限元中单元形函数的概念,将荷载的时间历程近似为时间梁的变形,利用梁单元的形函数逼近荷载,将识别连续的荷载历程转化为识别离散的时间梁结点的位移,从而显著降低传递系数矩阵的维数,提高计算效率,并改善了逆问题的病态性。移动时间窗方法将动态荷载的时程分段,然后采用逐段识别并交错前进的方式,提高识别效率。两种方法有机结合,不但提高了计算效率,而且降低了对噪声的敏感性,可实现荷载的在线识别。通过一个连续梁的数值算例和一个悬臂梁的试验有效验证了该方法适用于不同类型荷载的离线与在线识别。2.提出虚拟变形等效损伤的荷载与损伤共同识别。虚拟变形法(VDM)是一种快速重分析方法,它引入虚拟变形来反映结构单元参数的变化,通过在初始模型上施加相关的虚拟变形可以很快求出结构模型改变后的响应,无需对结构系统进行重新建模分析。本文利用有限元理论推导和阐述了损伤结构的单元实际变形、虚拟变形和损伤因子之间的关系及其中的物理意义。利用这个关系将单元的损伤(包括非线性损伤)用虚拟变形来等效。把虚拟变形视为与荷载同样引起结构响应的激励,从而利用提出的荷载识别方法(荷载形函数和移动时间窗)结合未损伤结构的模型直接识别虚拟变形和荷载,无需优化迭代,可快速实现荷载与损伤的共同识别,包括损伤大小和损伤类型,能用于离线与在线识别。该方法与约束子结构方法相结合可以识别共存的局部子结构的荷载与损伤。通过一个五跨空间桁架的数值算例(考虑线性损伤和呼吸裂缝两种损伤形式)和悬臂梁试验验证了该方法的有效性。3.提出基于VDM快速重分析思想的荷载与损伤优化识别。虚拟变形等效损伤的共同识别方法要求传感器的数目至少等于荷载数目和损伤单元的虚拟变形数目之和。该方法以损伤因子为优化变量,所需传感器的数目只需大于未知荷载数目。在优化过程中,利用VDM思想能准确地构造给定损伤因子下的系统脉冲响应,避免了重复构造系统参数矩阵,提高了计算效率。并利用二次多项式插值逼近结构响应和损伤因子的关系,然后通过该多项式可快速估计给定损伤下的结构响应,进一步提高优化效率。此外,结合约束子结构方法可实现局部子结构的荷载与损伤共同识别。在一个三跨框架梁的数值算例和悬臂梁试验中,附加质量、单元刚度损伤和未知荷载均能得到有效识别。4.对VDM方法进行扩展,提出移动动态影响矩阵的概念,并利用其实现移动质量的识别。利用移动动态影响矩阵能快速准确地计算移动质量过桥时的结构响应,避免了时时重构移动质量-桥耦合系统的时变参数矩阵。以此为基础,提出耦合系统中移动质量的快速识别方法,避免了直接识别移动荷载中常遇到的病态问题,具有较高的识别精度和计算效率,对噪声鲁棒性强,使用少于移动质量数目的传感器就可以进行精确识别。结合一个简支梁和三跨框架梁的数值算例验证了该方法的有效性。5.移动车辆振动系统模型相比较移动质点模型更接近与实际情况,而且可以反映车的动力行为。鉴于此,本文利用双自由度质量-弹簧阻尼模型模拟移动车辆振动系统。借助VDM的快速重分析思想,以移动车体的参数修正因子为变量优化识别车体参数。每步优化中利用提出的移动动态影响矩阵,避免了时时重构车-桥耦合系统的时变系统参数矩阵,提高了优化速度。并进一步讨论了路面粗糙度对不同车辆简化模型的影响。结合一个框架梁的数值仿真算例验证不同车辆简化模型的识别效果,证实该方法的有效性。6.在前面研究的基础上,提出车-桥耦合系统中移动体参数和结构损伤的共同识别方法,实现利用较少的传感器就可以得到精确的识别结果。并推导了基于伴随变量的快速灵敏度分析方法,首先以移动质量为车辆模型阐述推导主要理论公式;然后考虑路面粗糙度影响,识别双自由度质量-弹簧阻尼模型参数和结构损伤。在一个三跨框架梁数值算例中,针对是否考虑路面粗糙度的影响两种工况,分别进行了移动体参数和桥梁结构损伤的共同识别,算例结果表明识别结果对模型误差、噪声不敏感,识别精度高。

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