數(shù)學(xué)，在生活中應(yīng)用廣泛，因而顯得平常，建筑則更是普遍存在于視野里，但是如果建筑和數(shù)學(xué)結(jié)合起來，那成果肯定會(huì)讓你嘆為觀止。接下來我們來盤點(diǎn)一下，那些具有“數(shù)學(xué)美”的建筑吧！

1.趙州橋——圓弧

河北省趙縣的趙州橋只用單孔石拱跨越?jīng)┖?#xff0c;由于沒有橋墩，既增加了排水功能，又方便舟船往來，石拱的跨度為37．7米，連南北橋堍（橋兩頭靠近平地處），總共長50．82米。采取這樣巨型跨度，在當(dāng)時(shí)是一個(gè)空前的創(chuàng)舉。石拱跨度很大，但拱矢（石拱兩腳連線至拱頂?shù)母叨?#xff09;只有7．23米。拱矢和跨度的比例大約是1比5?？梢姌蚋弑裙盎〉陌霃揭〉枚?#xff0c;整個(gè)橋身只是圓弧的一段。這樣的拱，叫做“坦拱”。

2.湖南長沙龍王港中國結(jié)大橋——莫比烏斯帶和“中國結(jié)“

Next建筑事務(wù)所為湖南長沙龍王港設(shè)計(jì)的人行橋梁同樣以莫比烏斯帶為原型，與鳳凰國際傳媒中心不同的是，大橋還融入了中國結(jié)元素。其獨(dú)特的莫比烏斯帶(中國結(jié))造型為堅(jiān)固的橋梁注入柔美氣質(zhì)，如緞帶般優(yōu)美柔和的人行橋，仿佛舞者的水袖掠過梅西河。設(shè)計(jì)采用多種工藝，行人可在不同高度選取路線過橋。其實(shí)此橋設(shè)計(jì)不只是雜糅中國結(jié)和莫比烏斯帶，行人在行走路線的選擇中，也在向著名的七橋問題致敬。

3.北京鳳凰國際傳媒中心——莫比烏斯環(huán)

鳳凰國際傳媒中心采用的是鋼結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計(jì)和施工難度都比較大。它運(yùn)用的是現(xiàn)代先進(jìn)的參數(shù)化非線性設(shè)計(jì)，打破了傳統(tǒng)的思維，不是通過畫圖，而是借助設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)字技術(shù)協(xié)同工作，運(yùn)用編程來完成大樓的設(shè)計(jì)和施工的。鳳凰國際傳媒中心鋼結(jié)構(gòu)工程是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新型工程，在“莫比烏斯環(huán)”內(nèi)，每一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件彎曲的方向、弧度以及長度都是不一樣的，而這所有的不一樣，成就了這座雄偉的、獨(dú)一無二的建筑。

4.山西太原雙塔——數(shù)列

說起這個(gè)，就很有意思了。古人在沒有3D打印，參數(shù)化軟件的條件下，居然創(chuàng)造出了豐富的曲線形態(tài)，其中一個(gè)非常重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就是——數(shù)列。

中國的古人，有時(shí)候?qū)⒅Q為疊澀，疊澀是一種古代磚石結(jié)構(gòu)建筑的砌法，用磚、石，有時(shí)也用木材通過一層層堆疊向外挑出，或收進(jìn)，向外挑出時(shí)要承擔(dān)上層的重量。疊澀法主要用于早期的疊澀拱，磚塔出檐，須彌座的束腰，墀頭墻的拔檐。常見于磚塔、石塔、磚墓室等建筑物。我們通過數(shù)列來模擬出建筑的曲線，雖然東西方都有這種思想，但是我們的建筑形式和材料、結(jié)構(gòu)、工藝，讓兩個(gè)文明走向了完全不同的建筑風(fēng)格。

5.廣州電視塔——單頁雙曲面

廣州電視塔(小蠻腰)的外型是典型的單頁雙曲面，即直紋面。單頁雙曲面的每條母線都是直線，通俗來說，雖然看上去廣州塔外邊是光滑的曲線，中間細(xì)兩頭寬，但是事實(shí)上每一根柱子自下而上都是直的，所以廣州塔是一堆筆直的柱子斜著搭起來的！

6.上海東方明珠塔——黃金分割比

事實(shí)上此建筑的幾何組成上是十分單調(diào)的，完整的圓型或球形也因?yàn)樵诋嬅嬷羞^于搶眼而常常被避諱。但是設(shè)計(jì)師在這個(gè)建筑中多處運(yùn)用了黃金分割的比例，使其協(xié)調(diào)美觀。

7.廣州大劇院——曲面細(xì)分

自福特汽車開始，我們就進(jìn)入了量化生產(chǎn)的大工業(yè)時(shí)代，量化的生產(chǎn)可以降低成本，而訂做總是昂貴的。現(xiàn)代的一些建筑師喜歡做曲面的建筑，為了降低成本，通常的做法往往是化曲為直，用種類有限而數(shù)量巨大的多邊形來拼合出外表皮。這是蘊(yùn)含著極其復(fù)雜的算法的，通常是各大曲面設(shè)計(jì)所的核心機(jī)密，算法好壞的一個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是表皮的流暢程度。廣州大劇院宛如兩塊被珠江水沖刷過的靈石，奇特的外形充滿奇思妙想。全球頂級(jí)聲學(xué)大師為廣州大劇院精心打造的聲學(xué)系統(tǒng)，達(dá)到世界一流水平，使其傳遞出近乎完美的視聽效果，獲得全球建筑界及藝術(shù)家的極高評(píng)價(jià)，為中國奪得無數(shù)殊榮。

8.慕尼黑奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館——極小曲面

在數(shù)學(xué)中，極小曲面是指平均曲率為零的曲面。舉例來說，滿足某些約束條件的面積最小的曲面。?物理學(xué)中，由最小化面積而得到的極小曲面的實(shí)例可以是沾了肥皂液后吹出的肥皂泡。肥皂泡的極薄的表面薄膜稱為皂液膜，這是滿足周邊空氣條件和肥皂泡吹制器形狀的表面積最小的表面。

9.胡夫金字塔——圓周率、勾股定理

埃及大金字塔高146.6M，它的10億倍正好等于地球到太陽的距離.塔底周長920M,如果把塔底周長除以2倍的塔高那就接近于圓周率.?胡夫大金字塔的塔心正好是地球上各大陸的引力中心,通過塔底的中心的子午線,正好把地球上海洋和陸地分成相等的兩半.把正方形的塔底的兩條對(duì)角線延長，正好可以把尼羅河三角洲夾在里面。
在胡夫大金字塔中,最神秘的還是塔中的墓室,它的長,寬,高之比恰好是3:4:5，體現(xiàn)了勾股定理的數(shù)值。

10.泰姬陵——對(duì)稱

印度的泰姬陵建筑是完美的對(duì)稱。從遠(yuǎn)處看泰姬陵園區(qū)的大門，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，河道、水渠、建筑物，木板小道，樹木的種植的位置、品種、高度，乃至那小道上磚塊構(gòu)成的紋路都沿著中軸線完全對(duì)稱。園區(qū)之外的集市中商鋪的位置，以及亞穆納河對(duì)岸的月影花園都遵循著這個(gè)規(guī)律完全對(duì)稱。進(jìn)入建筑物中，一切仍然對(duì)稱。

∑編輯?|?Gemini

來源 | 校苑數(shù)模

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總結(jié)

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