你能想象吗
简单几根绳子和钢材就能支撑起一个成年人的重量
不要怀疑这不是魔术
这样的结构叫做张拉整体
由美国著名建筑师富勒发明的
张拉整体结构就是一组不连续的受压构件和一组连续的受拉单元
组成的自支撑、自应力的空间结构
富勒曾在年的一个演讲中提出一个概念
万有引力无形之中就像一张大网
他将宇宙中的各个天体
比喻成漂浮在万有引力的拉力海洋之中的受压的孤岛
在演讲的过程中
一位名叫Snelson学生受到启发
设计了一件名为“Snelson’X”的艺术作品
看过之后的富勒恍然大悟
这不正是自己寻找的答案吗
于是富勒用“张拉”和“整体”合成的新名词
“张拉整体”为其命名
然而对于张拉整体结构的设计最早可以追溯到年
在位于莫斯科的建筑模型展览会上
雕刻家约翰逊展示了一个模型
是由三根杆和八根索组成
并且第八根索具有非应力的作用
它控制着整体
人们称之为三杆八索
这个模型并不具有刚度
任何一根索的收缩都会对模型产生机构性位移
但是这与后来的三杆九索已十分接近
三杆九索看上去很像一个三棱柱拧了一个角度
每根杆件的的端点都有三根索连接
这些索为受压杆提供了轴向压力
并且将杆件端点固定
运用这样的小组件
Snelson设计了一个高三十米的尖塔
这个作品现在陈列在美国华盛顿特区的公园内
这个尖塔从外形上看起来十分简单
钢杆和绳索的巧妙组合
却让人感觉极具冲击力
运用张拉整体结构的建筑大多为观赏性与实用性相结合
比如在澳大利亚的太阳能人行天桥
这座步行桥远远的看起来就像是编织物
那是由于它引用了张拉力学实现桥上的大多数组件
而且桥上还装置了先进的发光二极管照明系统
也就是我们常说的LED照明系统
这使得桥上可以体现多种不同的灯光效果
除了建筑以外
张拉整体还渗入了机器人领域
张拉整体机器人最初是由NASA设计研发的
这种机器人也是钢杆和绳索的组合
通过动态伸出和缩回线缆以改变机器人的形状和大小
这样的机器人比传统的机器人更具有柔韧性
它们能摸爬滚打
看起来更像是一个不规则的球体
在未来
NASA极有可能使用这种机器人探索行星表面
毕竟很多星球表面崎岖不堪
难以行走
这样的机器人就可以有效的进行探测工作
除了NASA以外
美国加州大学圣地亚哥分校的科研人员
也运用张拉整体的结构创造了机器人
但是他们所研发的机器人是为了清洁管道内的灰尘垃圾
机器人的电池、马达、感应器等都藏在了密闭的碳纤维管中
这是为了有效防止它们不被管道内的一些
可能具有腐蚀性的液体或气体破坏
保障机器人的安全性
延长使用寿命
这款机器人的神奇之处还在于
只要有它可以借力的管道壁
它就能上天入地不所不能
张拉整体结构的概念提出至今已经又不少年的历史了
渐渐地人们将其融入到生活中
在家具的制造上也可以看见
而且大受追捧
毕竟这样新奇的设计放在家里
会为整体增色不少