建筑結(jié)構(gòu)丨結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史

建筑結(jié)構(gòu)丨結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)方法是建筑師通過(guò)對(duì)于結(jié)構(gòu)性能（結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料特點(diǎn)、跨度關(guān)系、抗震性能等）特性進(jìn)行分析，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)模擬、運(yùn)算和優(yōu)化過(guò)程找到空間形態(tài)與結(jié)構(gòu)合理關(guān)系的設(shè)計(jì)過(guò)程。基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)方法是建筑師通過(guò)對(duì)于結(jié)構(gòu)性文藝復(fù)興前后期，建筑師的權(quán)責(zé)產(chǎn)生了標(biāo)志性的變化。前期，在宗教建筑以及當(dāng)時(shí)其他公共建筑設(shè)計(jì)中產(chǎn)生了教堂穹頂、柱廊等結(jié)構(gòu)空間，充分展示了建筑原型空間與其結(jié)構(gòu)特性的潛在關(guān)聯(lián)。后期，工業(yè)革命使得建筑師與工程師之間的分工界限變得更為分明，建筑師則必須考慮建筑的文化影響與概念的傳播。文藝復(fù)興前后期，建筑師的權(quán)責(zé)產(chǎn)生了標(biāo)志性的變化。前期，在宗教這種分化使得傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)過(guò)程變成了一個(gè)被動(dòng)式的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)性能分析方法，作為一種新的設(shè)計(jì)方法完全可以成為建筑師設(shè)計(jì)找形的手段。在BIM平臺(tái)高速發(fā)展及壯大的同時(shí)，新的協(xié)作方式正在被逐漸的尋找和建立，建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的互動(dòng)融合，建筑空間和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的融洽結(jié)合，這正是現(xiàn)在以及未來(lái)建筑師的思考。這種分化使得傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)過(guò)程變成了一個(gè)被動(dòng)式的設(shè)計(jì)，結(jié)按照時(shí)間順序，建筑師對(duì)基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)思考分為三個(gè)階段：靜力學(xué)圖解階段，力學(xué)建構(gòu)階段，結(jié)構(gòu)性能生形階段。按照時(shí)間順序，建筑師對(duì)基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)思考分為三個(gè)階段結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件1靜力學(xué)圖解階段19世紀(jì)圖解靜力學(xué)理論的形成

結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件圖解靜力學(xué)是在結(jié)構(gòu)分析和可視化過(guò)程中，將作用于結(jié)構(gòu)上的力轉(zhuǎn)譯為力矩圖的設(shè)計(jì)方法內(nèi)容。外力在每個(gè)結(jié)構(gòu)受力圖解中，用長(zhǎng)度來(lái)表達(dá)承載力的大小，線段指向代表受力方向。結(jié)構(gòu)的整體受力，是通過(guò)相互平行的線段和其長(zhǎng)度變化來(lái)確定和表達(dá)的，所形成的這一力的圖解被稱為力矩圖，通常可以通過(guò)改變力矩圖，來(lái)改變這些力的約束影響。圖解靜力學(xué)通過(guò)圖解的方法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)互動(dòng)、實(shí)時(shí)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)同過(guò)程。圖解靜力學(xué)是在結(jié)構(gòu)分析和可視化過(guò)程中，將作用于結(jié)構(gòu)上的力轉(zhuǎn)譯靜力學(xué)是建筑師和結(jié)構(gòu)工程師開(kāi)創(chuàng)的，但是由于數(shù)學(xué)計(jì)算的瓶頸，發(fā)展一直受到桎梏。在經(jīng)歷了《圖解靜力學(xué)》（DiegraphischeStatik），《解析幾何》(AnalyticalGeometry1874)和《圖解靜力學(xué)研究》（ResearchesinGraphicalStatics1878），《圖解靜力學(xué)理論》（DiegraphischeStatik1890），《圖解靜力學(xué)的應(yīng)用：桁架，梁和拱》（Graphicstatics,withapplicationstotrusses,beamsandarches）等直到今日仍然影響頗廣的靜力學(xué)著作的洗禮下，靜力學(xué)時(shí)至今日依然是結(jié)構(gòu)性能中不可或缺的一部分。靜力學(xué)是建筑師和結(jié)構(gòu)工程師開(kāi)創(chuàng)的，但是由于數(shù)學(xué)計(jì)算的瓶頸，發(fā)莫里斯·克什蘭(MauriceKoechlin)與艾美爾·樓吉爾(EmileNougier)在1884年6月的第一個(gè)埃菲爾鐵塔概念草圖莫里斯·克什蘭(MauriceKoechlin)與艾美爾卡爾·庫(kù)爾曼（KarlCullmann）的圖解靜力學(xué)（DiegraphischeStatik)掃描卡爾·庫(kù)爾曼（KarlCullmann）的圖解靜力學(xué)（Di杰羅姆·宋德里克（JeromeSondericker)的圖解靜力學(xué)的應(yīng)用：桁架，梁和拱(Graphicstatics,withapplicationstotrusses,beamsandarches)杰羅姆·宋德里克（JeromeSondericker)的勞恩斯泰因教授（LauensteinRudolf）圖解靜力學(xué)理論（DiegraphischeStatik)封面勞恩斯泰因教授（LauensteinRudolf）圖解靜力2力學(xué)建構(gòu)階段

結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件在這個(gè)階段，還是有很多從力學(xué)出發(fā)的建筑本體建構(gòu)案例，一方面從建構(gòu)出發(fā),探索了一些有益的結(jié)構(gòu)類型，如薄殼以及空間結(jié)構(gòu)，全面提升了建筑大跨度空間的塑性能力；另一方面綜合考慮了除了靜力學(xué)以外的力學(xué)特性，例如風(fēng)荷載、地震力等復(fù)合的受力關(guān)系，后期通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件來(lái)驗(yàn)證與實(shí)現(xiàn)建筑形式，被稱為力學(xué)建構(gòu)的后合理化時(shí)期。通過(guò)復(fù)雜和復(fù)合的力學(xué)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)任何形式意義上的建筑創(chuàng)意。在這個(gè)階段，還是有很多從力學(xué)出發(fā)的建筑本體建構(gòu)案例，一方面從此時(shí)，靜力學(xué)已經(jīng)不被建筑師所滿足，雖然圖解靜力學(xué)等理論幫助高迪等建筑師在幾個(gè)世紀(jì)前，創(chuàng)造了令人難以置信的復(fù)雜拱券結(jié)構(gòu)及空間，但它不可避免的被認(rèn)為是輔助分析工具。此時(shí)，薄殼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)突破了原本圖解靜力學(xué)撐起的一片天。此時(shí)，靜力學(xué)已經(jīng)不被建筑師所滿足，雖然圖解靜力學(xué)等理論幫助高薄殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是建立在已有圖解靜力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上的，滿足大型公共空間的結(jié)構(gòu)要求；其次，薄殼結(jié)構(gòu)自身清晰的結(jié)構(gòu)原理和幾何原理，是快速生產(chǎn)與大量建造的必要條件；而且重要的是，這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的解決方案，使用的材料，勞動(dòng)力資源和建設(shè)時(shí)間都被減少到最低限度。薄殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是建立在已有圖解靜力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上的，滿足大型迪埃斯特(EladioDieste)的索多紀(jì)念碑迪埃斯特(EladioDieste)的索多紀(jì)念碑坎德拉FelixCandela的瓦倫西亞海洋館坎德拉FelixCandela的瓦倫西亞海洋館但與此同時(shí)，在薄殼結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展的這段時(shí)期，對(duì)其的批判性討論也蓬勃展開(kāi)。首先，基于物理模型的設(shè)計(jì)和造型方法，可能產(chǎn)生獨(dú)特的不可重復(fù)的設(shè)計(jì)結(jié)果，這個(gè)結(jié)果只能經(jīng)過(guò)有限數(shù)量的物理試驗(yàn)的迭代和驗(yàn)證，可能難以得到預(yù)期的設(shè)計(jì)結(jié)果；其次，這些設(shè)計(jì)生成方法是在極其精確、單一的設(shè)定中完成的，這可能會(huì)無(wú)法在設(shè)計(jì)過(guò)程中權(quán)衡多種受力情況，如對(duì)于地震力、風(fēng)荷載等復(fù)合作用的驗(yàn)證能力；最后，這些方法只能提供有限的結(jié)果，使得它難以為建筑師找到潛在的美學(xué)或結(jié)構(gòu)優(yōu)化解決方案。這些問(wèn)題驅(qū)使建筑師亟待尋找新的計(jì)算工具，設(shè)計(jì)技術(shù)以及設(shè)計(jì)方法。但與此同時(shí)，在薄殼結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展的這段時(shí)期，對(duì)其的批判性討論也海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）在1959年第一屆國(guó)際輕殼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)（IASS）發(fā)言海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）在1959年第一屆海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的懸吊布料及結(jié)構(gòu)模型海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的懸吊布料及結(jié)構(gòu)模型海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的建筑實(shí)踐海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的建筑實(shí)踐3結(jié)構(gòu)性能生形階段結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件一方面，圖解靜力學(xué)理論等傳統(tǒng)方法已被轉(zhuǎn)譯成數(shù)字算法，在電腦計(jì)算的幫助下它可以進(jìn)行更復(fù)雜，更廣泛的應(yīng)用。建筑師可以更清醒地認(rèn)識(shí)這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法，同時(shí)幫助優(yōu)化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在合理的預(yù)算條件下更好的結(jié)構(gòu)性能；另一方面，建筑師也據(jù)此發(fā)展出基于結(jié)構(gòu)性能生形工具，來(lái)創(chuàng)建具有高性能、高適應(yīng)性和動(dòng)態(tài)性的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在這個(gè)時(shí)期，建筑師在設(shè)計(jì)找形過(guò)程中，將結(jié)構(gòu)性能化工具作為前置的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)一體化的運(yùn)算生形過(guò)程。一方面，圖解靜力學(xué)理論等傳統(tǒng)方法已被轉(zhuǎn)譯成數(shù)字算法，在電腦計(jì)2005年由菲利普·布洛克（PhilippeBlock）提交的一篇論文中，他提出利用推力線專門做為拱形磚石建筑一個(gè)新的分析工具，這也是歷史學(xué)家和建筑師互動(dòng)學(xué)習(xí)工具。他用推力線來(lái)說(shuō)明可能的結(jié)構(gòu)崩潰模式，并可讓磚石內(nèi)的力量可視化。利用這項(xiàng)技術(shù)，他分析了不同的元素，比如位于猶他州國(guó)家公園的景觀拱門“魔鬼的花園“等，他提出了一種基于極限狀態(tài)分析，結(jié)構(gòu)分析工具為拱形磚石建筑分析，這項(xiàng)研究擴(kuò)展了使用推力線極限分析的圖解法。但此時(shí)他并沒(méi)有提供三維的行為和拱形結(jié)構(gòu)的機(jī)制進(jìn)行全面分析。2005年由菲利普·布洛克（PhilippeBlock）提菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的殼結(jié)構(gòu)分析菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的殼結(jié)構(gòu)分析菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的RhinoVault菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的Rhino菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的RhinoVault菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的Rhino菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的殼結(jié)構(gòu)實(shí)踐菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的殼結(jié)構(gòu)實(shí)踐新的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法例如有限元法，使像馬克·伯瑞（MarkBurry）和邁克·謝（MikeXie）這樣能解碼并延續(xù)高迪的神秘的幾何及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)圣家族教堂的繼續(xù)建設(shè)工作。波林格·股哈曼·施耐德（Bollinger-Grohmann-SchneiderZTGmbH）研究的Karamba3D軟件，運(yùn)用有限元法對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行系統(tǒng)分類和精密模擬，使建筑師在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠及時(shí)獲得結(jié)構(gòu)信息反饋和設(shè)計(jì)靈感。新的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法例如有限元法，使像馬克·伯瑞（MarkBu拓?fù)鋬?yōu)化方法也激發(fā)了像邁克·謝和潘·米查拉多斯（PanagiotisMichalatos）等研發(fā)BESO以及千足蟲(chóng)（Millipede）插件，促使建筑師在設(shè)計(jì)方案階段，掌握并運(yùn)用結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化知識(shí)，以及建筑材料性能知識(shí)等，讓結(jié)構(gòu)性能分析工具成為形態(tài)生成與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一體化分析工具。拓?fù)鋬?yōu)化方法也激發(fā)了像邁克·謝和潘·米查拉多斯（Panagi新的物理模擬方法也為結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計(jì)提供了有力的支持，丹尼爾·派克（DanielPicker）的Kangroo插件，以及Maya等軟件中自帶的物理引擎，幫助建筑師在設(shè)計(jì)中把握對(duì)于電腦中對(duì)復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境條件進(jìn)行模擬，創(chuàng)造可靠的自發(fā)形成的結(jié)構(gòu)形態(tài)。新的物理模擬方法也為結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計(jì)提供了有力的支持，丹尼爾·扎哈建筑事務(wù)所，蛇形畫(huà)廊餐廳扎哈建筑事務(wù)所，蛇形畫(huà)廊餐廳圣家堂的繼續(xù)建設(shè)工作圣家堂的繼續(xù)建設(shè)工作威尼斯雙年展Zaha展館威尼斯雙年展Zaha展館潘·米查拉多斯（PanagiotisMichalatos）的殼結(jié)構(gòu)材料計(jì)算潘·米查拉多斯（PanagiotisMichalatos）建筑結(jié)構(gòu)丨結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史

建筑結(jié)構(gòu)丨結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)方法是建筑師通過(guò)對(duì)于結(jié)構(gòu)性能（結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料特點(diǎn)、跨度關(guān)系、抗震性能等）特性進(jìn)行分析，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)模擬、運(yùn)算和優(yōu)化過(guò)程找到空間形態(tài)與結(jié)構(gòu)合理關(guān)系的設(shè)計(jì)過(guò)程。基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)方法是建筑師通過(guò)對(duì)于結(jié)構(gòu)性文藝復(fù)興前后期，建筑師的權(quán)責(zé)產(chǎn)生了標(biāo)志性的變化。前期，在宗教建筑以及當(dāng)時(shí)其他公共建筑設(shè)計(jì)中產(chǎn)生了教堂穹頂、柱廊等結(jié)構(gòu)空間，充分展示了建筑原型空間與其結(jié)構(gòu)特性的潛在關(guān)聯(lián)。后期，工業(yè)革命使得建筑師與工程師之間的分工界限變得更為分明，建筑師則必須考慮建筑的文化影響與概念的傳播。文藝復(fù)興前后期，建筑師的權(quán)責(zé)產(chǎn)生了標(biāo)志性的變化。前期，在宗教這種分化使得傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)過(guò)程變成了一個(gè)被動(dòng)式的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)性能分析方法，作為一種新的設(shè)計(jì)方法完全可以成為建筑師設(shè)計(jì)找形的手段。在BIM平臺(tái)高速發(fā)展及壯大的同時(shí)，新的協(xié)作方式正在被逐漸的尋找和建立，建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的互動(dòng)融合，建筑空間和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的融洽結(jié)合，這正是現(xiàn)在以及未來(lái)建筑師的思考。這種分化使得傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)過(guò)程變成了一個(gè)被動(dòng)式的設(shè)計(jì)，結(jié)按照時(shí)間順序，建筑師對(duì)基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)思考分為三個(gè)階段：靜力學(xué)圖解階段，力學(xué)建構(gòu)階段，結(jié)構(gòu)性能生形階段。按照時(shí)間順序，建筑師對(duì)基于結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)思考分為三個(gè)階段結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件1靜力學(xué)圖解階段19世紀(jì)圖解靜力學(xué)理論的形成

結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件圖解靜力學(xué)是在結(jié)構(gòu)分析和可視化過(guò)程中，將作用于結(jié)構(gòu)上的力轉(zhuǎn)譯為力矩圖的設(shè)計(jì)方法內(nèi)容。外力在每個(gè)結(jié)構(gòu)受力圖解中，用長(zhǎng)度來(lái)表達(dá)承載力的大小，線段指向代表受力方向。結(jié)構(gòu)的整體受力，是通過(guò)相互平行的線段和其長(zhǎng)度變化來(lái)確定和表達(dá)的，所形成的這一力的圖解被稱為力矩圖，通常可以通過(guò)改變力矩圖，來(lái)改變這些力的約束影響。圖解靜力學(xué)通過(guò)圖解的方法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)互動(dòng)、實(shí)時(shí)的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)同過(guò)程。圖解靜力學(xué)是在結(jié)構(gòu)分析和可視化過(guò)程中，將作用于結(jié)構(gòu)上的力轉(zhuǎn)譯靜力學(xué)是建筑師和結(jié)構(gòu)工程師開(kāi)創(chuàng)的，但是由于數(shù)學(xué)計(jì)算的瓶頸，發(fā)展一直受到桎梏。在經(jīng)歷了《圖解靜力學(xué)》（DiegraphischeStatik），《解析幾何》(AnalyticalGeometry1874)和《圖解靜力學(xué)研究》（ResearchesinGraphicalStatics1878），《圖解靜力學(xué)理論》（DiegraphischeStatik1890），《圖解靜力學(xué)的應(yīng)用：桁架，梁和拱》（Graphicstatics,withapplicationstotrusses,beamsandarches）等直到今日仍然影響頗廣的靜力學(xué)著作的洗禮下，靜力學(xué)時(shí)至今日依然是結(jié)構(gòu)性能中不可或缺的一部分。靜力學(xué)是建筑師和結(jié)構(gòu)工程師開(kāi)創(chuàng)的，但是由于數(shù)學(xué)計(jì)算的瓶頸，發(fā)莫里斯·克什蘭(MauriceKoechlin)與艾美爾·樓吉爾(EmileNougier)在1884年6月的第一個(gè)埃菲爾鐵塔概念草圖莫里斯·克什蘭(MauriceKoechlin)與艾美爾卡爾·庫(kù)爾曼（KarlCullmann）的圖解靜力學(xué)（DiegraphischeStatik)掃描卡爾·庫(kù)爾曼（KarlCullmann）的圖解靜力學(xué)（Di杰羅姆·宋德里克（JeromeSondericker)的圖解靜力學(xué)的應(yīng)用：桁架，梁和拱(Graphicstatics,withapplicationstotrusses,beamsandarches)杰羅姆·宋德里克（JeromeSondericker)的勞恩斯泰因教授（LauensteinRudolf）圖解靜力學(xué)理論（DiegraphischeStatik)封面勞恩斯泰因教授（LauensteinRudolf）圖解靜力2力學(xué)建構(gòu)階段

結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件在這個(gè)階段，還是有很多從力學(xué)出發(fā)的建筑本體建構(gòu)案例，一方面從建構(gòu)出發(fā),探索了一些有益的結(jié)構(gòu)類型，如薄殼以及空間結(jié)構(gòu)，全面提升了建筑大跨度空間的塑性能力；另一方面綜合考慮了除了靜力學(xué)以外的力學(xué)特性，例如風(fēng)荷載、地震力等復(fù)合的受力關(guān)系，后期通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件來(lái)驗(yàn)證與實(shí)現(xiàn)建筑形式，被稱為力學(xué)建構(gòu)的后合理化時(shí)期。通過(guò)復(fù)雜和復(fù)合的力學(xué)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)任何形式意義上的建筑創(chuàng)意。在這個(gè)階段，還是有很多從力學(xué)出發(fā)的建筑本體建構(gòu)案例，一方面從此時(shí)，靜力學(xué)已經(jīng)不被建筑師所滿足，雖然圖解靜力學(xué)等理論幫助高迪等建筑師在幾個(gè)世紀(jì)前，創(chuàng)造了令人難以置信的復(fù)雜拱券結(jié)構(gòu)及空間，但它不可避免的被認(rèn)為是輔助分析工具。此時(shí)，薄殼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)突破了原本圖解靜力學(xué)撐起的一片天。此時(shí)，靜力學(xué)已經(jīng)不被建筑師所滿足，雖然圖解靜力學(xué)等理論幫助高薄殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是建立在已有圖解靜力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上的，滿足大型公共空間的結(jié)構(gòu)要求；其次，薄殼結(jié)構(gòu)自身清晰的結(jié)構(gòu)原理和幾何原理，是快速生產(chǎn)與大量建造的必要條件；而且重要的是，這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的解決方案，使用的材料，勞動(dòng)力資源和建設(shè)時(shí)間都被減少到最低限度。薄殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是建立在已有圖解靜力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上的，滿足大型迪埃斯特(EladioDieste)的索多紀(jì)念碑迪埃斯特(EladioDieste)的索多紀(jì)念碑坎德拉FelixCandela的瓦倫西亞海洋館坎德拉FelixCandela的瓦倫西亞海洋館但與此同時(shí)，在薄殼結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展的這段時(shí)期，對(duì)其的批判性討論也蓬勃展開(kāi)。首先，基于物理模型的設(shè)計(jì)和造型方法，可能產(chǎn)生獨(dú)特的不可重復(fù)的設(shè)計(jì)結(jié)果，這個(gè)結(jié)果只能經(jīng)過(guò)有限數(shù)量的物理試驗(yàn)的迭代和驗(yàn)證，可能難以得到預(yù)期的設(shè)計(jì)結(jié)果；其次，這些設(shè)計(jì)生成方法是在極其精確、單一的設(shè)定中完成的，這可能會(huì)無(wú)法在設(shè)計(jì)過(guò)程中權(quán)衡多種受力情況，如對(duì)于地震力、風(fēng)荷載等復(fù)合作用的驗(yàn)證能力；最后，這些方法只能提供有限的結(jié)果，使得它難以為建筑師找到潛在的美學(xué)或結(jié)構(gòu)優(yōu)化解決方案。這些問(wèn)題驅(qū)使建筑師亟待尋找新的計(jì)算工具，設(shè)計(jì)技術(shù)以及設(shè)計(jì)方法。但與此同時(shí)，在薄殼結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展的這段時(shí)期，對(duì)其的批判性討論也海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）在1959年第一屆國(guó)際輕殼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)（IASS）發(fā)言海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）在1959年第一屆海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的懸吊布料及結(jié)構(gòu)模型海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的懸吊布料及結(jié)構(gòu)模型海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的建筑實(shí)踐海恩茲·伊斯勒（HeinzIsler）的建筑實(shí)踐3結(jié)構(gòu)性能生形階段結(jié)構(gòu)性能的建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)史講解課件一方面，圖解靜力學(xué)理論等傳統(tǒng)方法已被轉(zhuǎn)譯成數(shù)字算法，在電腦計(jì)算的幫助下它可以進(jìn)行更復(fù)雜，更廣泛的應(yīng)用。建筑師可以更清醒地認(rèn)識(shí)這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法，同時(shí)幫助優(yōu)化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在合理的預(yù)算條件下更好的結(jié)構(gòu)性能；另一方面，建筑師也據(jù)此發(fā)展出基于結(jié)構(gòu)性能生形工具，來(lái)創(chuàng)建具有高性能、高適應(yīng)性和動(dòng)態(tài)性的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在這個(gè)時(shí)期，建筑師在設(shè)計(jì)找形過(guò)程中，將結(jié)構(gòu)性能化工具作為前置的設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)一體化的運(yùn)算生形過(guò)程。一方面，圖解靜力學(xué)理論等傳統(tǒng)方法已被轉(zhuǎn)譯成數(shù)字算法，在電腦計(jì)2005年由菲利普·布洛克（PhilippeBlock）提交的一篇論文中，他提出利用推力線專門做為拱形磚石建筑一個(gè)新的分析工具，這也是歷史學(xué)家和建筑師互動(dòng)學(xué)習(xí)工具。他用推力線來(lái)說(shuō)明可能的結(jié)構(gòu)崩潰模式，并可讓磚石內(nèi)的力量可視化。利用這項(xiàng)技術(shù)，他分析了不同的元素，比如位于猶他州國(guó)家公園的景觀拱門“魔鬼的花園“等，他提出了一種基于極限狀態(tài)分析，結(jié)構(gòu)分析工具為拱形磚石建筑分析，這項(xiàng)研究擴(kuò)展了使用推力線極限分析的圖解法。但此時(shí)他并沒(méi)有提供三維的行為和拱形結(jié)構(gòu)的機(jī)制進(jìn)行全面分析。2005年由菲利普·布洛克（PhilippeBlock）提菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的殼結(jié)構(gòu)分析菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的殼結(jié)構(gòu)分析菲利普·布洛克(PhilippeBlock)的RhinoVault菲利普·布洛克(PhilippeBloc