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西方建筑史是一部石构建筑发展的历史。然而自现代主义时期之后，以石拱结构作为主要承重体系的建筑就十分少见。近年来一些石拱结构的设计实践出现在建筑学前沿展览和教学探索中，呈现出非常优秀的建筑表现力。以瑞士的菲利普·布洛克(Philippe Block)、意大利的古斯佩佩·法拉科拉(Giuseppe Fallacara)、英国的诺曼·福斯特(Norman Foster)为代表的建筑师采用数字化的思维与数字化的工具解决传统石拱结构无法回应的建筑需求，为石拱结构带来新的建筑解决方案，同时也对数字化建筑设计的形式主义问题做出了回应，为本文的研究提供了契机。实际上，石拱结构的发展历程与数字化工具及思想息息相关，可以说石拱结构的发展史就是不断数字化的过程。
本文主要以上述三位先进建筑师的数字化石拱结构设计作为研究对象，对石拱结构的数字化设计与建造的技术要点及石拱结构的数字化新生做了深入研究与探索，以期待传统的石拱结构，以及石材技术能够在数字化工具的帮助下重回主流建筑界的视野，而数字化浪潮也能借助对石拱结构的特质的思考获得对于物质性基础的深入理解。
研究内容分为三部分，第一部分对于选题背景与关键概念做详细阐述，界定研究关键词，重点陈述了建筑设计中的物质性观点作为后文分析的基础。第二部分借助文献资料与重点案例研究，对于石拱结构而言，阐述其发展历程及演变过程中数字化工具与思想起到的至关重要的推动作用，进而论述数字化思想与工具对于石拱结构当下困境所能起到的作用亦即石拱结构在当代需要回应的新的建筑需求；对于数字化进程而言，阐述建筑学中的数字化思维与数字化工具为什么需要对物质性的议题做出新的解释而石拱结构在这一过程中可以扮演怎样的角色。
第三部分分别借助三位建筑师的数字化石拱结构建筑案例进行研究，从三个重点方面对石拱结构数字化设计的案例进行分析：
1、以古斯佩佩·法拉科拉教授的SNBR项目重点分析石拱结构的数字形态
2、以菲利普·布洛克教授的犰狳拱项目重点分析石拱结构的数字计算
3、以诺曼·福斯特的卢旺达无人机场项目重点分析石拱结构的数字建造
最后，将上述三个方面进行统一考虑，从项目的角度分析，以这三项关键性的方向对石拱结构进行数字化操作将为项目带来怎样的优势，也据此回答石拱结构建筑可以在数字时代的拥有哪些新面貌，与传统石构甚至是当代其他建筑材料体系相比，石拱结构的数字化设计可以完成哪些进步。之后，总结石拱结构至今所产生的根本性转变。
通过研究，本文得出以下主要结论：
石拱结构的形态经历长时间的演变，在该过程中数字化的工具与思想的引入起到了关键的作用。图解这一前数字化工具的引入使得建筑师与工程师开始接受建筑形态应该回应受力这一观点，也导致了一些关键建筑的形态设计脱离原有的理想几何模式；更为精准的材料表达则使得工程师与建筑师开始反思建筑材料的性能，在引入钢筋对石拱结构进行改良的同时引导钢筋混凝土甚至是钢结构建筑站上历史舞台。自2015年以来由于采用了数字化的建筑技术，石拱结构取得了多样的新发展，以诺曼·福斯特的卢旺达无人机场、古斯佩佩·法拉科拉的SNBR项目、菲利普·布洛克的犰狳拱为代表，其进步主要存在于四个方面，分别为；建筑形态的有机延展、建筑结构的精确表达、建筑设计的物质性维度拓展、建筑建造的更加现代化。回顾石拱结构建筑发展的路径，可以总结出以下的发展路径：形态从标准欧式几何到非线性几何，构件从简单到复杂，结构从层级到统一。
基于对石拱结构的数字化设计案例分析以及对相关数字化理论的阐述，研究提出数字化的石拱结构的优势，同时结合当前建筑需求分析数字化石拱结构仍然存在的不足。综合起来，这一对石拱结构数字化设计与建造的讨论能够对当下国内流行的数字化设计思潮提供一定借鉴，同时也能对国内利用石材进行建筑设计的想法提供一定参照，建立数字化新技术与石拱结构传统的联系。
本文主要以上述三位先进建筑师的数字化石拱结构设计作为研究对象，对石拱结构的数字化设计与建造的技术要点及石拱结构的数字化新生做了深入研究与探索，以期待传统的石拱结构，以及石材技术能够在数字化工具的帮助下重回主流建筑界的视野，而数字化浪潮也能借助对石拱结构的特质的思考获得对于物质性基础的深入理解。
研究内容分为三部分，第一部分对于选题背景与关键概念做详细阐述，界定研究关键词，重点陈述了建筑设计中的物质性观点作为后文分析的基础。第二部分借助文献资料与重点案例研究，对于石拱结构而言，阐述其发展历程及演变过程中数字化工具与思想起到的至关重要的推动作用，进而论述数字化思想与工具对于石拱结构当下困境所能起到的作用亦即石拱结构在当代需要回应的新的建筑需求；对于数字化进程而言，阐述建筑学中的数字化思维与数字化工具为什么需要对物质性的议题做出新的解释而石拱结构在这一过程中可以扮演怎样的角色。
第三部分分别借助三位建筑师的数字化石拱结构建筑案例进行研究，从三个重点方面对石拱结构数字化设计的案例进行分析：
1、以古斯佩佩·法拉科拉教授的SNBR项目重点分析石拱结构的数字形态
2、以菲利普·布洛克教授的犰狳拱项目重点分析石拱结构的数字计算
3、以诺曼·福斯特的卢旺达无人机场项目重点分析石拱结构的数字建造
最后，将上述三个方面进行统一考虑，从项目的角度分析，以这三项关键性的方向对石拱结构进行数字化操作将为项目带来怎样的优势，也据此回答石拱结构建筑可以在数字时代的拥有哪些新面貌，与传统石构甚至是当代其他建筑材料体系相比，石拱结构的数字化设计可以完成哪些进步。之后，总结石拱结构至今所产生的根本性转变。
通过研究，本文得出以下主要结论：
石拱结构的形态经历长时间的演变，在该过程中数字化的工具与思想的引入起到了关键的作用。图解这一前数字化工具的引入使得建筑师与工程师开始接受建筑形态应该回应受力这一观点，也导致了一些关键建筑的形态设计脱离原有的理想几何模式；更为精准的材料表达则使得工程师与建筑师开始反思建筑材料的性能，在引入钢筋对石拱结构进行改良的同时引导钢筋混凝土甚至是钢结构建筑站上历史舞台。自2015年以来由于采用了数字化的建筑技术，石拱结构取得了多样的新发展，以诺曼·福斯特的卢旺达无人机场、古斯佩佩·法拉科拉的SNBR项目、菲利普·布洛克的犰狳拱为代表，其进步主要存在于四个方面，分别为；建筑形态的有机延展、建筑结构的精确表达、建筑设计的物质性维度拓展、建筑建造的更加现代化。回顾石拱结构建筑发展的路径，可以总结出以下的发展路径：形态从标准欧式几何到非线性几何，构件从简单到复杂，结构从层级到统一。
基于对石拱结构的数字化设计案例分析以及对相关数字化理论的阐述，研究提出数字化的石拱结构的优势，同时结合当前建筑需求分析数字化石拱结构仍然存在的不足。综合起来，这一对石拱结构数字化设计与建造的讨论能够对当下国内流行的数字化设计思潮提供一定借鉴，同时也能对国内利用石材进行建筑设计的想法提供一定参照，建立数字化新技术与石拱结构传统的联系。