罗伯特·勒·里科莱空间结构模型中的创新方法和悖论思想

葛洋康

李旭

岳文灿

引言

罗伯特·勒·里科莱（1894—1977，图1），法国工程师，提出探索“零重量和无限跨度”（Zero Weight and Infinite Span）结构构造的构想，被认为是空间结构原理的创造者之一。

1912 年，里科莱就读法国著名的索邦大学（Sorbonne University）；并在1935 年发明了一种源于贝壳的轻金属结构“抗压波纹板”（Corrugated Stress Skins）和Isoflex 刚性结构（图2），被授予了法国土木工程师学会奖章。1940 年，他首先向建筑工程领域介绍了“空间构架”（Space Frames）的概念，并在1943 年完成了Aplex[1]三维网架结构系统（图3）的设计实践。1951 年，57 岁的里科莱前往美国，先后任教于伊利诺伊、宾夕法尼亚等大学，继路易斯·康之后获得保罗·菲利普·克瑞特（Paul Philippe Cret）[2]的教席职位。1962 年他获得法国建筑学界大奖，被安德烈·马尔罗（Andre Malraux）誉为“空间结构之父”；并于1976 获得美国建筑师协会AIA 研究奖章。

里科莱和理查德·巴克敏思特·富勒（Richard Buckminster Fuller）[3]、大卫·乔治·艾默里奇（David Georges Emmerich）[4]等工程师是1960 年代空间结构研究的先驱，他们的研究成果不仅被广泛应用于建筑工程领域，而且对于新兴的结构形态学[5]领域以及建筑结构形式的创新都具有借鉴和指导意义。相对于国外，国内对于19 世纪初期西方大跨度结构发展的历史研究尚有所欠缺，对相关重要的工程师还缺少一定认知。本文主要梳理并总结了里科莱在宾夕法尼亚大学20年期间发表的关于思维方式和实验结构的研究，以期为结构设计以及建筑设计实践提供思想源泉。

一、结构创新方法

里科莱的结构创新方法主要包含了自然观察和数学逻辑两个层面。首先，在20世纪初，达西·汤普森在其著作《论生长与形态》（On Growth and Form）运用了数学中的几何学和近代新兴的力学、物理学来描述和理解生命的生长过程和形态特征；……