自由曲面シェル構造の構造形態創生に関する研究

概要

論文の詳細を見る
シェル構造は，建築形態と力学的構造が一体となり，大スパン架構を有するダイナミックな建築が可能である。また，位相を操作し開口を形成することは，トップライトから柔らかな光が降り注ぐような空間を生み出し，建築に自由度を与えることにつながる。しかしながら，不定形な自由曲面構造物の力学挙動は複雑で，これまで最適な曲面形状を求めること，ましてやシェルの厚み分布，開口の領域を同時に最適化することは困難であった。だが，近年のコンピュータの急速な性能向上や施工・材料技術の進歩により複雑で不定形な構造物が実現しつつある。初期形状に対してコンピュータによる形態解析を用いて力学的に形状修正を加えることで，理論的形態デザインに基づいた厳密な力学的根拠を持つ自由曲面のシェル構造を形成する構造形態創生手法が求められている。本研究の目的は，曲面構造の形状と厚み分布，位相を求める自由曲面シェル構造の構造形態創生手法を提案し，既存の構造物への適用を通して手法の有効性を確認することである。
日本学術会議「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」の論文