[发明专利]一种柔性建筑的建造方法

权利要求书

1.一种柔性建筑的建造方法，其特征在于，仅通过柔性建筑结构的几何关系确定结构形状，在形状确定后再计算内力分布，使得内力在确定的形状下达到平衡，从而让柔性建筑结构获得能承受外荷载的应力刚度，该方法包括以下步骤：

(1)给定柔性建筑结构的初始状态并指定各节点的初始位置；

(2)建立索段与节点之间连接的拓扑关系；

(3)建立对称的权值矩阵，用于表达节点之间的权重；

(4)引入边界条件，指定某些节点为固定点；

(5)通过迭代的方式移动节点；

(6)如果下一次迭代的节点最大移动距离小于阈值或达到最大迭代次数，则执行步骤(7)，否则，返回步骤(5)；

(7)获取最终的节点位置与柔性建筑结构的形状；

(8)根据最终的节点位置，向索段中引入内力，使柔性建筑结构中的内力平衡；

(9)加工建造。

2.根据权利要求1所述的一种柔性建筑的建造方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，将柔性建筑结构中的节点看作网格顶点，索段看作网格的边，采用加权拉普拉斯平滑法的网格平滑法移动节点至与其相连接的其他节点坐标的加权平均值位置。

3.根据权利要求2所述的一种柔性建筑的建造方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体为：对某一节点邻域中各个节点取不同的权重，通过多次迭代循环，将节点移动到其邻域的重心处，即

xj=Σi=1nwijxi]]>

其中，x_j是j节点的空间坐标组成的向量，x_i为节点j的邻域中第i个节点的空间坐标向量，n为节点j邻域中节点的个数，为i节点相对j节点的权重。

4.根据权利要求1所述的一种柔性建筑的建造方法，其特征在于，所述的步骤(8)具体为：以节点j为起点、以与该节点j通过索段相连的节点i为终点，构造方向向量x_i-x_j，构造力密度并且同一根索段中的内力相等，即则通过调节节点的权重改变柔性建筑的形状，获得使柔性建筑结构平衡的内力分布，

其中，x_j是节点j的空间坐标组成的向量，x_i为节点j的邻域中第i个节点的空间坐标向量，n为节点j的邻域中节点的个数，为i节点相对j节点的权重，q为给定的基准力密度，q_i为对基准力密度赋予权重后的加权力密度，F_ji为j节点中方向指向i节点的节点力。

5.根据权利要求1所述的一种柔性建筑的建造方法，其特征在于，所述的步骤(9)具体为：按照索段的材料、截面、预应力反求索段的下料长度，进行加工建造。