本书系统地阐述了空间结构形态学的基本理论和分析方法，涵盖建筑几何形态、可变结构形态、张力结构形态、结构施工形态以及结构形态控制等五方面核心内容，逐章介绍形态学引论、空间自由曲面与网格生成技术、机构和可变结构机理、张力结构体系找形和找力方法、施工过程时变结构模拟及形态控制理论等多方面的空间结构形态研究工作。本书有助于启迪结构形态创新，展现结构之美。 本书可作为土木、建筑、力学、机械、计算机等相关工程专业本科生和研究生的教材，也可作为相关专业教师和工程技术及科研人员的参考书。

序一
序二
前言
第1章 形态学引论
1.1 形态学
1.2 结构形态学
1.3 空间结构形态学
1.3.1 空间结构形态与仿生
1.3.2 “形”主导的空间结构设计
1.3.3 “态”主导的空间结构设计
1.3.4 功能主导的空间结构设计
1.4 空间结构形态学发展
第2章 空间自由曲面形态设计
2.1 曲线和曲面的基本理论
2.1.1 平面曲线
2.1.2 空间曲线
2.1.3 空间曲面
2.2 空间自由曲面构造方法
2.2.1 贝塞尔曲线与曲面
2.2.2 B样条曲线与曲面
2.2.3 准均匀B样条曲线与曲面
2.2.4 三角B-B曲面
2.2.5 直纹面与可展曲面
2.3 空间自由曲面重构技术
2.3.1 基本概念
2.3.2 基于B样条插值的曲面重构
2.3.3 基于准均匀B样条插值的曲面重构
2.3.4 基于三角B-B曲面的散乱数据点曲面重构
2.3.5 蒙皮法曲面重构
2.3.6 逆向建模技术
2.4 空间仿生曲面参数化设计
2.4.1 仿贝壳曲面
2.4.2 仿梅花曲面
2.5 空间自由曲面优化
2.5.1 能量法的基本原理
2.5.2 能量模型的改进
2.5.3 曲面优化控制方程
2.5.4 控制方程的求解
第3章 空间网格结构形态设计
3.1 空间网格结构形态
3.1.1 传统空间网格结构形态
3.1.2 自由曲面空间网格结构形态
3.1.3 空间网格结构的形与态
3.2 基于空间多面体的网格结构形态
3.2.1 空间多面体的数学描述
3.2.2 多面体表面网格划分方法
3.2.3 多面体空间网格划分方法
3.3 基于自由曲面的网格结构形态
3.3.1 曲面网格划分基础
3.3.2 等参线分割法
3.3.3 网格质量和优化
3.4 基于点云的网格结构形态
3.4.1 基本概念
3.4.2 基本流程
3.4.3 基于点云的网格生成方法
第4章 平面可变结构形态
4.1 可变结构概述
4.1.1 可变结构的发展
4.1.2 可变结构与连杆机构
4.2 平面可变结构的机构形式
4.2.1 Kempe连杆机构
4.2.2 双链形连杆机构
4.2.3 闭合环形旋转连杆机构
4.3 双链形连杆机构的模块分析
4.3.1 剪铰单元
4.3.2 机构构造方法
4.3.3 机构运动特点
4.3.4 机构平面拓展
4.4 双链形连杆机构的模块组合
4.4.1 几何镶嵌理论
4.4.2 双链形连杆机构的组合形式
4.4.3 组合模块的构造方法
4.4.4 组合模块的计数和优化
4.4.5 几种结构实现方式
4.5 径向可开启结构
4.5.1 设计参数
4.5.2 板单元设计
4.6 旋转可开启结构
4.6.1 概念分析与选型
4.6.2 板单元几何协调性设计
第5章 空间可变结构形态
5.1 空间可变结构的机构形式
5.1.1 四连杆机构
5.1.2 五连杆机构
5.1.3 六连杆机构
5.2 空间连杆机构的模块组合
5.2.1 Bennett连杆机构组合
5.2.2 Myard连杆机构组合
5.2.3 三轴对称六连杆机构组合
5.3 空间可变结构的若干应用形式
5.3.1 翻转开启式开合结构
5.3.2 Bennett与膜材组合结构
5.3.3 蝶翅形结构
5.3.4 动态折板结构
5.3.5 可展卫星天线结构
5.4 空间可变结构形态数值模拟
5.4.1 基本原理
5.4.2 可变结构杆件分析
5.4.3 可变结构节点分析
5.4.4 空间可变结构形态模拟示例
第6章 张力空间结构形态
6.1 张力空间结构的体系分析
6.1.1 张力空间结构的基本特性
6.1.2 结构体系分析方法
6.1.3 平衡矩阵分析理论
6.1.4 基于平衡矩阵的结构几何稳定性
6.2 张力空间结构找形
6.2.1 找形的定义
6.2.2 传统找形方法
6.2.3 改进的找形方法
6.2.4 数值分析示例
6.3 张力空间结构找力
6.3.1 找力的定义
6.3.2 单自应力模态体系的可行预应力
6.3.3 多自应力模态体系的可行预应力
6.3.4 基于模拟退火算法的找力方法
6.4 典型张力空间结构形态
6.4.1 张拉整体结构
6.4.2 索穹顶结构
6.4.3 悬索结构
6.4.4 膜结构
第7章 空间结构施工形态
7.1 空间结构建造时空观
7.2 施工形态全过程分析理论
7.2.1 多阶段施工分析理论
7.2.2 线性范围内的简化计算方法
7.2.3 多阶段施工方案比较分析
7.3 施工形态全过程分析实例
7.3.1 华能北京热电有限责任公司柱面网壳
7.3.2 沙特阿拉伯某储料工程球面网壳
7.3.3 陕西黄陵储煤网壳工程
7.3.4 北京首都国际机场T3A航站楼网架
7.3.5 杭州奥体中心网球中心开合屋盖
7.4 张力空间结构索张拉施工形态控制
7.4.1 索张拉力计算
7.4.2 索张拉顺序优化控制
7.4.3 考虑温度的张拉控制修正理论
7.5 索穹顶结构施工形态
7.5.1 几何非线性力法
7.