俗称“小蛮腰”的广州塔采取的是单叶双曲面的结构。由于单叶双曲面是一种双重直纹曲面,它可以用直的钢梁建造。这样会减少风的阻力,同时,也可以用最少的材料来维持结构的完整。除了广州塔以外,许多发电厂和冷却塔也是这种结构。
圣玛丽教堂
位于旧金山的圣玛丽教堂采取的是双曲抛物面的结构,也叫做“马鞍面”。马鞍面是罗氏几何的一个重要模型。另外,我们常吃的某些薯片就是马鞍面哦。
四、球形结构&拱形结构
富勒球
富勒设计的蒙特利尔世博会美国馆,被人亲切地称为“富勒球”。这样的设计在现代已随处可见。然而这种不需要柱、梁、拱顶等支撑物的建筑模式在当时遭到很多人的怀疑。三位化学家从中,深受启发,发现了的新碳球C60的晶体形态,并最终获得了1996年诺贝尔化学奖。
悉尼歌剧院
悉尼歌剧院的形状实际上参照了同一个被拨开的球体的扇形部分,也就是说,这些曲面可以同属一个球面方程。它解决了开展大规模制造、加工零件的精度问题以及简单装配问题。
另外,球形或椭球形结构的好处在于坚固——比如生鸡蛋是很难用手握碎的。这是因为球形的任何一个地方受力,力都可以向四周均匀地分散开来。巨大的贮油罐做成球形就是这个道理。电灯泡为了更透光,玻璃壳很薄,但做成球形,它就比较坚固了。此外,安全帽盔,锅盖,雨伞等物品的设计里也有类似的原理。
赵州桥