一、黃金分割

埃及金字塔

埃及金字塔是古埃及的帝王（法老）陵墓，世界八大建筑奇跡之一。石塊之間沒(méi)有任何黏著物，靠石塊的相互疊壓和咬合壘成。金字塔底面邊長(zhǎng)與高之比約為11：7，恰好為祖沖之發(fā)現(xiàn)的約率22/7=3.142857的一半。

巴特農(nóng)神廟

巴特農(nóng)神廟之名出于雅典娜的別號(hào)。其立面高與寬的比例為19:31，接近希臘人喜愛(ài)的“黃金分割比?”，因此具有獨(dú)特的美感。

東方明珠

上海東方明珠電視塔的塔高468m，上球體到塔底的距離約為289.2m，二者之比非常接近黃金比例0.618，因此顯得格外挺拔。

二、膜結(jié)構(gòu)

水立方

“水立方”是北京奧運(yùn)會(huì)國(guó)家游泳中心，它的膜結(jié)構(gòu)是世界之最。它是根據(jù)細(xì)胞排列形式和肥皂泡天然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而成的，這種形態(tài)在建筑結(jié)構(gòu)中從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，創(chuàng)意十分奇特。

而肥皂泡中蘊(yùn)含了豐富的數(shù)學(xué)問(wèn)題，比如什么樣的泡沫結(jié)構(gòu)效率最高？這個(gè)問(wèn)題叫做開(kāi)爾文問(wèn)題，至今仍是未解之謎。

陽(yáng)光谷

位于上海世博園的陽(yáng)光谷是中國(guó)第一的索膜結(jié)構(gòu)建筑，其特殊之處在于柔性，白色膜布的最大風(fēng)擺幅可以達(dá)到上下3米，大風(fēng)吹來(lái)，膜布能隨風(fēng)起舞。而這種膜結(jié)構(gòu)和微分幾何中的極小曲面關(guān)系密切。

三、單葉雙曲面&雙曲拋物面

廣州塔

俗稱“小蠻腰”的廣州塔采取的是單葉雙曲面的結(jié)構(gòu)。由于單葉雙曲面是一種雙重直紋曲面，它可以用直的鋼梁建造。這樣會(huì)減少風(fēng)的阻力，同時(shí)，也可以用最少的材料來(lái)維持結(jié)構(gòu)的完整。除了廣州塔以外，許多發(fā)電廠和冷卻塔也是這種結(jié)構(gòu)。

圣瑪麗教堂

位于舊金山的圣瑪麗教堂采取的是雙曲拋物面的結(jié)構(gòu)，也叫做“馬鞍面”。馬鞍面是羅氏幾何的一個(gè)重要模型。另外，我們常吃的某些薯片就是馬鞍面哦。

四、球形結(jié)構(gòu)&拱形結(jié)構(gòu)

富勒球

富勒設(shè)計(jì)的蒙特利爾世博會(huì)美國(guó)館，被人親切地稱為“富勒球”。這樣的設(shè)計(jì)在現(xiàn)代已隨處可見(jiàn)。然而這種不需要柱、梁、拱頂?shù)戎挝锏慕ㄖＪ皆诋?dāng)時(shí)遭到很多人的懷疑。三位化學(xué)家從中，深受啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)了的新碳球C60的晶體形態(tài)，并最終獲得了1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

悉尼歌劇院

悉尼歌劇院的形狀實(shí)際上參照了同一個(gè)被撥開(kāi)的球體的扇形部分，也就是說(shuō)，這些曲面可以同屬一個(gè)球面方程。它解決了開(kāi)展大規(guī)模制造、加工零件的精度問(wèn)題以及簡(jiǎn)單裝配問(wèn)題。

另外，球形或橢球形結(jié)構(gòu)的好處在于堅(jiān)固——比如生雞蛋是很難用手握碎的。這是因?yàn)榍蛐蔚娜魏我粋€(gè)地方受力，力都可以向四周均勻地分散開(kāi)來(lái)。巨大的貯油罐做成球形就是這個(gè)道理。電燈泡為了更透光，玻璃殼很薄，但做成球形，它就比較堅(jiān)固了。此外，安全帽盔，鍋蓋，雨傘等物品的設(shè)計(jì)里也有類似的原理。

趙州橋

球形是若干個(gè)拱形的組合，因此拱形也具有堅(jiān)固的特點(diǎn)。這也是為什么大部分的橋要設(shè)計(jì)成拱形的原因了，比如我國(guó)著名的趙州橋。因?yàn)檫@種形狀更堅(jiān)固，可以使受力分散，進(jìn)而橋體的承重力加大。

五、對(duì)稱結(jié)構(gòu)

泰姬陵

在所有的建筑中，最對(duì)稱的建筑之一就是印度的泰姬陵。不僅主體建筑對(duì)稱，就連水池邊的瓷磚花紋、樹(shù)木都對(duì)稱。不僅左右對(duì)稱，由于在水的倒映下，還上下對(duì)稱。這種對(duì)稱的構(gòu)成能表達(dá)秩序、安靜與穩(wěn)定、莊重與威嚴(yán)等心理感覺(jué)，并能給人以美感。

故宮博物院

故宮博物院采取嚴(yán)格的中軸對(duì)稱的布局方式：中軸線上的建筑高大華麗，軸線兩側(cè)的建筑相對(duì)低小簡(jiǎn)單，同樣給人一種莊嚴(yán)肅穆的感覺(jué)。

六、懸鏈線

金門(mén)大橋

位于美國(guó)舊金山的金門(mén)大橋，是世界著名的橋梁之一，被國(guó)際橋梁工程界廣泛認(rèn)為是美的典范。金門(mén)大橋是一種懸索橋，用到了數(shù)學(xué)上懸鏈線的原理，而懸鏈線方程的發(fā)現(xiàn)在數(shù)學(xué)史上還是一段趣聞呢。

圣路易斯拱門(mén)

圣路易斯拱門(mén)，為圣路易斯市的地標(biāo)。這座雄偉壯觀的不銹鋼懸鏈線的建筑物，高達(dá)192米，是美國(guó)向西開(kāi)發(fā)的一個(gè)象征。

七、莫比烏斯帶鳳凰衛(wèi)視北京總部大樓

鳳凰衛(wèi)視北京總部大樓的設(shè)計(jì)靈感就來(lái)自有名的“莫比烏斯帶”。把一根紙條扭轉(zhuǎn)180°后，兩頭再粘接起來(lái)即可做成其模型。莫比烏斯帶是一種不可定向的曲面，一只小蟲(chóng)可以爬遍整個(gè)曲面而不必跨過(guò)它的邊緣。

長(zhǎng)沙中國(guó)結(jié)步行橋

湖南長(zhǎng)沙的中國(guó)結(jié)步行橋位于梅溪湖上，其設(shè)計(jì)靈感源于中國(guó)傳統(tǒng)工藝形式——中國(guó)結(jié)，同時(shí)加入了西方數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)的莫比烏斯環(huán)的結(jié)構(gòu)特征，寓意梅溪湖地區(qū)不斷突破發(fā)展，被評(píng)為“世界最性感建筑”。筆者在大學(xué)期間去上面走過(guò)，當(dāng)時(shí)還正在修建中。

參考文獻(xiàn)：

1.百度百科

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的盘点那些有“数学味”的建筑的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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