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，那成果肯定會讓你嘆為觀止。接下來我們來盤點一下，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)時是一個空前的創(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。可見橋高比拱弧的半徑要小得多，整個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。其獨特的莫比烏斯帶(中國結(jié))造型為堅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)計采用多種工藝，行人可在不同高度選取路線過橋。其實此橋設(shè)計不只是雜糅中國結(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)計和施工難度都比較大。它運用的是現(xiàn)代先進(jìn)的參數(shù)化非線性設(shè)計，打破了傳統(tǒng)的思維，不是通過畫圖，而是借助設(shè)計師的經(jīng)驗和數(shù)字技術(shù)協(xié)同工作，運用編程來完成大樓的設(shè)計和施工的。鳳凰國際傳媒中心鋼結(jié)構(gòu)工程是一個技術(shù)創(chuàng)新型工程，在“莫比烏斯環(huán)”內(nèi)，每一個鋼結(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、獨一無二的建筑。

4.山西太原雙塔——數(shù)列

說起這個，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)，其中一個非常重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就是——數(shù)列。

中國的古人，有時候?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，有時也用木材通過一層層堆疊向外挑出，或收進(jìn)，向外挑出時要承擔(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為在畫面中過于搶眼而常常被避諱。但是設(shè)計師在這個建筑中多處運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。這是蘊含著極其復(fù)雜的算法的，通常是各大曲面設(shè)計所的核心機密，算法好壞的一個評判標(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)家的極高評價，為中國奪得無數(shù)殊榮。

8.慕尼黑奧運會場館——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——對稱

印度的泰姬陵建筑是完美的對稱。從遠(yuǎn)處看泰姬陵園區(qū)的大門，你會發(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稱。園區(qū)之外的集市中商鋪的位置，以及亞穆納河對岸的月影花園都遵循著這個規(guī)律完全對稱。進(jìn)入建筑物中，一切仍然對稱。

∑編輯?|?Gemini

來源 | 校苑數(shù)模

算法數(shù)學(xué)之美微信公眾號歡迎賜稿

稿件涉及數(shù)學(xué)、物理、算法、計算機、編程等相關(guān)領(lǐng)域，經(jīng)采用我們將奉上稿酬。

投稿郵箱：math_alg@163.com

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的十大建筑中的数学之美的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。