[发明专利]构建球形网架结构的方法

摘要

本发明公开了一种构建球形网架结构的方法,该方法首先构建组合32面体及其变体，建立新的六边形平面基元；在新的平面基元上，进行正多边形构型细分，形成平面拓扑展开基元；以平面基元拓扑展开和节点“弦面角和”映射变换方法替代Hanaor方法，向球形映射变换，完成球形多面体结构构建；基于球形多面体构建球形网架结构。与现行用于设计、构建球形多面体网架结构的Hanaor测地投影法相比，依照本发明的方法构建出来的球形多面体在六边形构型种类、节点类型数和杆长种类数三方面，均有明显的简化，所得的球形多面体网架结构中各节点、多边形面及边长的相对关系比较简单和固定，全部多边形满足平面无扭曲条件，更便于安装和实施。

主权项

一种构建球形网架结构的方法，其特征在于：包括以下步骤：（一）构建组合32面体及32面体变体，建立新的六边形平面基元：A：由球半径相同的正12面体和正20面体相互贯穿形成，贯穿时，正12面体和正20面体的球心重合，正20面体的12个顶点处的球半径分别与正12面体的12个面垂直，保留正12面体和正20面体两者之间的重合体，截去非重合部分，即可得到组合32面体； B：以步骤A所得的组合32面体为基础，正五边形与正六边形面的相对位置关系不变，仅改变正五边形与正六边形的边长，将正六边形中连接两两五边形的3条边的边长增大，而正五边形边长缩小，得到组合32面体变体；C：在组合32面体中，任意三个相邻的正五边形间对应的那个正六边形构成正六边形基元平面；在组合32面体变体中，任意三个相邻的正五边形间对应的那个不等边六边形则为新的六边形平面基元，不等边六边形中，位于三个正五边形之间的那三条边被定义为基元边长，模数比M=正五边形边长：基元边长；（二）在新的平面基元上，进行正多边形构型细分，形成平面拓扑展开基元；（三）以平面基元拓扑展开和节点“弦面角和”映射变换方法，向球形映射变换，完成球形多面体结构构建；（四）基于球形多面体构建球形网架结构：将步骤（3）所得到的球形多面体结构，构建符合球形多面体弦面角、六边形和节点特征结构的网架结构。