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18新利最新登入测地线穹顶是如何工作的

测地线几何

这所房子的三角形窗户提醒人们,几何形状有助于使圆顶结构如此坚固。"width=
这所房子的三角形窗户提醒人们,几何形状有助于使圆顶结构如此坚固。
图片由Timberline Geodesics提供

几个世纪以来,人们一直在建造圆顶。古代民族如罗马人运用他们的砖石技术——以及他们对拱门的了解——来建造巨大的圆顶。但这些圆顶需要同样大的支撑墙来防止整个结构倒塌。简而言之,巨大的旧圆顶很重注定会在某个时刻失败。

测地线圆顶是不同的。它们不仅融合了坚固的拱形的力量,而且还由许多三角形组成。把圆顶和三角形搭配起来,你就拥有了一个极其耐用的结构。三角形是最坚固的形状,因为它们有固定的角度。

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这种持久性很大程度上源于三角形的特性,三角形是形状的超级英雄。三角形是最坚固的形状,因为它们有固定的角度,不容易变形。

销售圆顶住宅的美国匠心公司(American Ingenuity)老板迈克尔·巴斯尼克(Michael Busnick)说,三角形是使圆顶坚固的关键。“(圆顶)是三维结构,使用稳定的三角形近似球体,以创建从负载点到支撑点的多个承载路径。三角形是唯一一种结构成员的排列方式,它在内部是稳定的,而不需要在交点处进行额外的连接,以防止几何变形。”

换句话说,对三角形的一边施加压力,力就会均匀地分布到另外两条边,然后将压力传递到相邻的三角形上。压力的级联分布是测地线穹顶沿整个结构有效分布压力的方式,就像鸡蛋的外壳一样。18新利最新登入

这些三角形的模式对测地线圆顶的结构至关重要。要理解其中的原因,首先考虑一个基本的四面正方形。如果你把许多正方形相互垂直(成直角),它们可以整齐地铺成一个平面。

五边形和六边形就不是这样了。试着把这些形状像正方形一样平铺,这行不通。但将这些形状向内倾斜成一个球或球体形状,两边就会很好地匹配镶嵌,它们只是简单的图案,可以重复创建另一个形状,而不重叠或形状之间的空间。恰好五边形和六边形可以被整齐地分成三角形,三角形是测地线穹顶的基础,所以它们也非常坚固。

不同的镶嵌导致了圆顶建筑的不同设计。在下一页,你将读到更多关于设计如何使它更容易-或更困难-组装圆顶。18新利最新登入

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