The b-Shack

项目概述
b-Shack 是一个极具创新性的蜂巢观察与研究中心，由麦吉尔大学建筑学院媒体与中介建筑研究系 (FARMM) 的研究生设计、制造和组装。

b-Shack 项目旨在为城市养蜂社区，特别是蒙特利尔的非营利组织 Santropol Roulant 和麦吉尔养蜂场协会（图 1、2）提供宣传和基础设施支持。该项目让这些志愿教育者和业余养蜂人能够与公众分享他们对蜜蜂的知识和兴趣，同时参与以蜂巢疾病 (CCD) 为重点的生物资源工程研究项目。该项目同时鼓励一群从事建筑研究的年轻学生通过创造一个现实世界的应对措施来负责任地实践蜜蜂的困境。 Jason Crow（麦吉尔大学博士生）和 Maria Mingallon（奥雅纳公司高级结构工程师）正在指导学生团队将 b-shack 变为现实：Maria Nikolova、Naomi Hébert、Kyle Burrows、Chloé Blain、Alexandre Hamel、Lance Moore、Marlène Bambonye、Brighita Lungu、Brian Muthaliff、Li-Anne Sayegh 和 Anca Matyiku。

项目中应用的软件

 
Oasys 如何展现其价值
结构分析

b-Shack 的结构是一个不规则的六边形网格壳，需要使用优化算法来减少不同构件尺寸和节点连接角度的数量（图 3）。该优化策略分多个步骤进行。首先，Rhinoceros 版 Grasshopper 中的脚本生成一个排列在给定表面上的初始六边形网格。然后，使用 Rhinoceros 版 EvoluteTools Lite 插件对该网格壳进行正则化。在 Oasys GSA 中使用 Grasshopper 版 MS Exchange 插件 Salamander 对网格壳进行分析。使用先前在 Grasshopper 和/或 Rhinoceros 中定义的几何体，在 Salamander 中构建结构模型，然后导出到 Oasys GSA 进行分析。结果返回 Grasshopper 并输入到适应度函数中，触发进化求解器 Galapagos；具体而言，包括梁应力和材料数量（图 16、17）。

适应度函数定义为构件最大应力与材料强度（弯曲、压缩和拉伸）之差，加上结构总重量与规定最大吨位之差。方程的第一部分用于“均质化”构件间的应力，确保所有应力都得到充分利用。方程的第二部分用于减小构件厚度（在给定的可用厚度范围内），以降低总吨位，并再次最大化材料利用率。因此，当适应度函数尽可能接近于零时，可以找到最合适的配置。

Oasys GSA 和 Grasshopper 使用 Salamander 可以快速实施变更，并实时生成结果。它利用了结构分析工具的传统用法——主要用于“改造”，因为分析是在大多数设计决策之后进行的——在设计开发过程中持续为程序提供信息（图 4 和图 5 至图 10）。

完整团队：Jason Crow（项目总监）、Maria Mingallon（项目总监）、Maria Nikolova、Naomi Hébert、Kyle Burrows、Emily Baxter、Chloé Blain、Alexandre Hamel、Lance Moore、Nicolas Demers-Stoddart、Sophie Wilkin、Justin Boulanger、Marlène Bambonye、Brighita Lungu、Brian Muthaliff、Farid Raner、Li-Anne萨耶格和安卡·马蒂库。
图 1.平面图、剖面图和立面图。
图 2. 六边形网格上不同结构特性的分布。
图5. 覆盖NBCC规定的所有不同ULS组合的包壳组合应力(C2)分布。立面视图。
图 6. 覆盖 NBCC 规定的所有不同 ULS 组合的信封箱的组合应力 (C2) 分布。透视图。
图 7. 涵盖 NBCC 规定的所有不同 ULS 组合的信封盒的组合应力 (C2) 分布。正面视图。
图 8. 涵盖 NBCC 规定的所有不同 ULS 组合的包壳的组合应力 (C2) 分布。顶视图。
图 9. 信封盒下方六边形网格的偏转形状，覆盖了 NBCC 规定的所有不同 ULS 组合。正面视图。
图 10. 六边形网格在覆盖 NBCC 规定的所有不同 ULS 组合的包络情况下预测变形的分布。蓝色单元的变形最大；而红色单元的变形值最小。正视图。
图 11. 使用 3D 建模软件 Rhinoceros3D 的插件，在 GrasshopperTM 中使用 Salamander for Oasys GSA 和 Galapagos 的部分优化脚本视图。
图 12. 使用 Salamander for Oasys GSA 在 Grasshopper 中设置结构模型的脚本视图。
图 13. 将结构数据导出到 Oasys GSA 时 Grasshopper 和 Salamander 中的脚本快照。
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